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huangjin@fsm-sz.cn
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電話番号
18934598975
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アドレス
蘇州市呉中区京東太湖知能製造産業園（龍山南路7号）3 A#401-402
蘇州飛時曼精密機器有限公司
概要
原子間力顕微鏡は、プローブと試料との間の極めて微弱な力を感知することによって表面の3次元形態を再構成する強力なナノスケール特性化ツールである。その利点は、高い解像度、3次元イメージング能力、および自然に近い条件下で（特に液体中で）サンプルを研究する能力にあり、材料科学、生命科学、ナノテクノロジー分野の「目」と「手」になる。
製品詳細
一、原子間力顕微鏡とは？
原子間力顕微鏡は、ナノスケールまたは原子レベルの分解能を有する超高分解能走査プローブ顕微鏡である。その核心原理は非常に簡単である：1つの極細なプローブがサンプル表面に軽く「触れる」またはスキャンすることによって、サンプル表面の3次元形態と物理的性質を感知する。
最も驚くべきことに、AFMは電子顕微鏡のように真空環境で動作する必要はなく、大気環境、液体環境、さらには真空で動作することができる。これにより、タンパク質、DNAなどの生体高分子、生体細胞など、電子顕微鏡下で直接観察することができないサンプルを観測することができ、これは大きな利点である。
二、動作原理
AFMの動作原理は古いレコードプレーヤーの針がレコード溝を読み取るのと似ているが、精度は無数の数段高い。コアコンポーネントには、次のものがあります。
1、マイクロカンチレバー：極めて弾力性のある微小カンチレバー。
2、プローブ：カンチレバー梁の端に位置する極めて鋭い針先で、曲率半径はナノメートルレベルに達することができる。
3、レーザー発光と位置検出システム：1本のレーザー光がカンチレバーの背面に当たり、4象限の光検出器に反射する。
4、圧電スキャナー：ナノスケールの正確な位置決めを実現できるセラミック材料であり、プローブまたはサンプルのX、Y、Zの3方向での正確な移動を制御することができる。
作業手順（接触モードを例に）：
1、接触：試料表面の原子と微弱な相互作用力（主にファンデルワールス力）が生じるまで、鋭いプローブを試料表面に徐々に近似する。
2、走査：圧電スキャナはプローブを駆動してサンプル表面でプログレッシブ走査（ゲート走査）を行う。
3、知覚変形：プローブが表面に起伏のある場所まで走査すると、針先と試料の間の作用力が変化し、マイクロカンチレバー梁が湾曲（変形）する。
4、歪みの検出：カンチレバービームの曲がりは反射レーザビームの方向を変え、それによって光検出器上のスポットの位置が変化する。この位置変化は正確に記録されている。
5、フィードバックサイクル：システムはフィードバック回路を通じて、リアルタイムで圧電スキャナーのZ方向の高さを調整して、カンチレバー梁の変形（すなわちプローブとサンプル間の作用力）を一定に保つ。
6、イメージング：コンピュータはスキャナが各点（X、Y座標）で力を一定に保つために必要なZ方向高さ変化値を記録した。これらのデータを組み合わせると、サンプル表面の3次元形態図が得られる。
三、主な業務モード
AFMにはさまざまな動作モードがあり、異なるサンプルと測定ニーズに対応するために、主に3つの種類に分けられます。
1.接触モード
原理：プローブは試料表面に直接接触し（斥力モード）、カンチレバーと試料表面の距離は0点数ナノメートル未満である。
利点：解像度が高く、スキャン速度が速い。
欠点：横方向の力は生体試料などの柔軟な試料に損傷または移動を与える可能性がある。
2.タップモード
原理：マイクロカンチレバーをその共振周波数付近で発振させ、プローブは各発振周期の底部だけでサンプル表面を一時的に「タップ」する。振動振幅の変化を検出することで表面形態をフィードバックする。
利点：横方向の力を大幅に減少させ、柔らかく、割れやすい、または接着性の強い試料（例えば、生物、高分子材料）を観察するのに非常に適し、広範な応用モデルの一つである。
欠点：スキャン速度は接触モードよりやや遅い。
3.非接触モード
原理：プローブは試料表面上で振動（数〜数十ナノメートルの距離）し、試料と針先との間の長距離作用力（vanderWaals力、静電気力など）の変化を検出することによって画像化する。
利点：サンプルにほとんど損傷がない。
欠点：解像度が低く、通常は空気減衰の干渉を排除するために真空環境で動作する必要があります。
四、主な応用分野
AFMの強力な機能により、さまざまな分野で使用できます。
1、材料科学：
グラフェン、カーボンナノチューブなどのナノ材料の形態と構造を観察する。
金属、半導体、セラミックスなどの材料の表面粗さ、結晶粒境界、欠陥を研究する。
高分子材料の相分離、結晶構造などを分析する。
2、生命科学と生物学：
イメージング：DNA、RNA、蛋白質などの生体高分子の構造を直接観察し、液体環境の中で生体過程の動態変化を観察することもできる。
力学的性質測定：力曲線測定により、生細胞の弾性（剛性）、細菌の接着力、蛋白質間の相互作用力などを研究する。
3、ナノテクノロジー：
ナノ操縦：単一原子または分子を移動し、ナノ構造を構築する。
ナノ加工：AFM針先を利用して材料表面をエッチング、酸化し、「直写」式加工を実現する。
4、半導体工業：
集積回路の線幅、深さを測定し、故障分析を行う。
半導体装置の表面品質を検出する。
◆レーザー検出ヘッドとサンプル走査台が一体化し、安定で信頼性がある、
◆精密レーザー及びプローブ位置決め装置、プローブ交換及びスポット調節が簡単で便利である、
◆単軸駆動試料は自動的にプローブに垂直に接近し、走査領域を正確に位置決めし、針先を試料に垂直に走査させる、
◆モータが加圧電気セラミックスの自動検出を制御するインテリジェント針送り方式、プローブ及びサンプルを保護する、
◆高精度で広範囲の圧電セラミックススキャナは、異なる精度と走査範囲の要求に応じて選択することができる、
◆高精度で広範囲の圧電セラミックススキャナは、異なる精度と走査範囲の要求に応じて選択することができる、
◆10 X複素色収差解消対物レンズの光学的位置決め、焦点調整不要、リアルタイム観測。
六、原子間力顕微鏡技術パラメータ：
| 基本動作モード | 接触モード、タップモード、F-Z力曲線測定、RMS-Z曲線測定 |
| オプション作業モード | 摩擦力/横力、振幅/位相、磁力、静電力 |
| サンプルサイズ | Φ≤90mm、H≤20mm |
| そうさはんい | XY方向50 um、Z方向5 um（XY方向110 um、Z方向10 umを選択可能） |
| スキャン解像度 | XYは0.2 nm、Zは0.05 nm |
| サンプル移動範囲 | 0〜20mm |
| こうがくぞうふくばいすう | 10X，光学分解能1 um（オプション20 X、光学分解能0.8 um） |
| そういんそくど | 0.6Hz~4.34Hz，走査角度0 ~ 360° |
| スキャン制御 | XYは18-bit D/A、Zは16-bit D/Aを採用 |
| データサンプリング | 14-bit A/D、ダブル16-bit A/D多重同期サンプリング |
| フィードバック方式 | DSPデジタルフィードバック |
| フィードバックサンプリングレート | 64.0KHz |
| 通信インタフェース | USB2.0/3.0 |
| 実行環境 | WindowsXP/7/8/10オペレーティングシステム |
