Vad är ett Atomic Force Microscope (AFM)?

En atomic force microscope (AFM) är ett mycket exakt mikroskop att bilderna ett prov genom att snabbt flytta en sond med en nanometer-sized spets över hela ytan. Detta är helt annorlunda än ett optiskt mikroskop som använder reflekterat ljus för att bilden ett prov. En AFM sond erbjuder en mycket högre upplösning än ett optiskt mikroskop eftersom storleken på sonden är mycket mindre än de finaste våglängden på synligt ljus. I en ultra-high vacuum, en atomic force microscope kan bilden enskilda atomer. Dess extremt hög upplösning förmåga har gjort AFM populär och forskare som arbetar inom området nanoteknik.

Till skillnad från de scanning tunneling microscope (STM), vilka bilder en yta indirekt genom att mäta graden av kvantmekaniska tunnel mellan sonden och provet i en atomic force microscope sonden antingen är direkt kontakt med ytan eller åtgärder begynnande kemisk bindning mellan sond och prov .

AFM använder en Microscale cantilever med sondens spets vars storlek mäts i nanometer. En AFM verksamhet i ett av två lägen: kontakt (statiskt läge) och dynamisk (oscillerande) läge. I statiskt läge, är sonden hålls stilla, medan i dynamiskt läge man pendlar. När AFM förs nära eller i kontakt med ytan, de cantilever deformeras. Vanligtvis ovanpå cantilever är en spegel som återspeglar en laser. Lasern speglar på en fotodiod, som exakt mäter sin böjning. När svängning eller ståndpunkt AFM spets ändringar är det registrerat i fotodiod och en bild byggs upp. Ibland mer exotiska alternativ används, såsom optiska interferometry, kapacitiva sensorer eller piezoresistiv (elektromekanisk) sond tips.

Enligt en atomic force microscope, enskilda atomer ser ut fuzzy blobbar i en matris. Att ge denna grad av resolutionen kräver en ultra-high vacuum miljö och en mycket hård cantilever, som hindrar den från att hålla sig till ytan på nära håll. Nackdelen med en styv cantilever är att det kräver mer exakt sensorer för att mäta graden av deformationen.

Scanning tunneling mikroskop, en annan populär klass med hög precision mikroskop, oftast har bättre upplösning än AFMs, men en fördel av AFMs är att de kan användas i en vätska eller gas omgivande miljö medan en STM måste arbeta i högt vakuum. Detta gör det möjligt att avbilda våta prover, särskilt biologisk vävnad. Vid användning i extremt hög vakuum och med en styv cantilever, en atomic force microscope har liknande resolution till en STM.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.