border=0

Praktyske tapassing fan in atomêre krêftmikroskoop

<== foarige artikel |

Yn ferliking mei in scanel elektronmikroskoop (SEM) hat in atomêre krêftmikroskoop in tal foardielen . Dus, yn tsjinstelling ta SEM, dy't in pseudo-trije-diminsjoneel ôfbylding fan 'e problemenflater jout, kin AFM in wier dreger-dimensjeare oerlêstens krije. Boppedat freget it net-leitende oerflak, bedoeld mei AFM, de tapassing fan in leitende metallyske ljochting, dy't faak liedt ta in spitige ferfoarming fan it oerflak. SEM freget in fakuüm foar gewoane operaasje, wylst de measte AFM-moden yn loft of útfierd wurde kinne yn flüssigens. Dizze omstannichheid iepenet de mooglikheid om te studearjen fan biomakromolekulen en libbensdoelen. Yn prinsipe kin AFM hegere resolúsje jaan as SEM. Sa waard it toandele dat AFM in echte atomyske resolúsje leverje kin ûnder ultra-fytsers. De ultra-faksofmuorre AFM-resolúsje is vergelykber mei in scanning tunnelingmikroskoop en in transmeteelelektronmikroskoop.

By it fergelykje mei SEM, moat de lytse grutte fan it scansjild ek oanfoard wurde oan it ûntbrekken fan AFM. SEM kin in oerflak fan meardere milimeter yn 'e laterale fleantyk scannen mei in hichteferskil fan ferskate milimeters yn' e fertikale fleane. De AFM hat in maksimale hichteferskil fan in pear mikrons, en in maksimale scanfjild op 'e bêste is 150 × 150 mikrons².

In oar probleem is dat by hege resolúsje de ôfbyldingskwaliteit wurdt bepaald troch de krúspoaring fan 'e tip fan' e probleem, dy't, as jo de falske probleem kieze, liedt ta it ferskinen fan artifacts yn it resultaat.

Normale AFM is net mooglik om it oerflak as snel as SEM te dwaan. AFM-ôfbyldings meie in pear minuten krije om te krijen, wylst de SEM, nei it pumpen, hast probearje kin yn wurklikheid, mar mei relatyf lytse kwaliteit.

Troch de lege snelheid fan 'e AFM-sweep binne de bylden ferwidere troch thermyske drift, wêrtroch't de mjitgenauigheid fan' e eleminten fan 'e skonklike relief ôfnimt. Om de snelheid fan 'e AFM te ferheegjen, waarden ferskillende konstruksjes útsteld, wêrûnder in probepuntmikroskoop fideo video ACM ûnderskieden wurde kin. Video ACM biedt in befredigere kwaliteit fan oerflakke bylden mei de frekwinsje fan in televyzenscan, dy't noch faker as op in reguliere SEM is.

Neist de thermale drift kinne de AFM-ôfbyldingen ek ferrukte wurde troch de hysteresis fan it piezokeramyske materiaal fan 'e scanner en de cross parasitêre ferbinings tusken de X, Y, Z eleminten fan' e scanner. Om korrektes yn echt te korrigearje, binne moderne AFM's gebrûk fan software of scanners dy't mei slute-loop-trackingsystemen opslein binne, wêrûnder lineêre posysje-sensoren. Guon AFM, ynstee fan in piezotube-scanner, brûke XY- en Z-eleminten, dy't meganyk sûnderleare binne oan elkoar, wat makket it mooglik om guon fan 'e parasitêre ferbining út te sluten.

AFM kin brûkt wurde om it type atoom yn in kristalgitter te bepalen. De AFM- en STM-manipulator makket, mei dimensjes fan in pear sintimeter, de needle om mei in resolúsje better than 0,1 te ferpleatse. As in yndustrial robot in likense ferplichtingsgenauigens hat mei dimaten fan sa'n meter, dan mei in needel yn 'e manipulators klikte, koe hy in sirkel tekenje mei in diameter fan ferskate nanometers.

De temperatuerkoeffinistyk fan lineêre útwreiding fan 'e measte materialen giet oer . As de manipulator in pear sintimeter is yn grutte, feroaret in temperatuerferoaring fan 0,01 ° it needle om te feroarjen as in resultaat fan thermal drift troch 1.

Cantilever (Ingelsk-kantoar - konsonant , konsole) is de goed fêstige namme foar it meast foarkommende mikromechanyske problema-ûntwerp by it scannen fan atoommikroskopy.

De cantilever is in massive rjochthoekige basis, sa'n 1.5 × 3,5 × 0,5 mm yn 'e grutte, mei in beam dy't it útstjit (de kantine sels), sa'n 0,03 mm breed, en fan 0,1 oant 0,5 mm >

Yn 'e regel is de folsleine struktuer, mei útsûndering, miskien, fan in needel, in silisyk monokrystal. Cantilevers binne ek makke fan silisiumnitrid (Si3N4) of polymers. It produksjeproses is fergelykber mei de produksje fan silisyk elektronyske apparatuer, en befettet troei- of fleske faze-etten fan 'e substrat. Sa kinne kantilefertsjinsten handich binne foar massa produksje.

By it ûntwikkeljen fan kantileferieningen wurde de neikommende twa ekwikingen brûkt, dy't be>

Ien fan 'e wichtige problemen yn' t praktyske gebrûk fan 'e kantel is it probleem fan' e kwadratyske en kubyske ôfhinklikens fan 'e eigenskippen fan' e kantleur op 'e grutte. Dizze net-lineêre ôfhannelingen betsjutte dat kantiloaren frijwat gefoelich binne foar feroaringen yn prosessenparameters. Residuele ferformaasjekontrôle kin ek dreech wêze.

Fig. 5.4 Molekulen op 'e probleem ynteraksje mei aparte parten fan' e molekulen op 'e echte samling.

Fig. 5.5 It resultaat is in fragmint fan 'e echte samling.

Mei help fan AFM kin de sbrka molekulen út yndividuele atomen útfierd wurde.

Fig. 5.6 Molekule, fan 18 atomen fan cesium en 18 atomen fan iod wurdt sammele troch opfolgjende tafoeging fan yndividuele atomen yn 'e AFM.

<== foarige artikel |





Sjoch ek:

Fysike basis fan nanotechnology, it krijen fan nanomaterialen

Tunnelmikroskopy.

Electron Paramagnetic Resonânsje

Graphene

Netlinear oscillatorlike prosessen yn multistable systeem

Principias fan it bouwen fan sensoryske selsorganisearjende systeemen

Physysk aard fan 'e tunnel-effekt

MEMS toant.

Algemiene eigenskippen fan 'e organisaasje en funksjonearjen fan sensoryske systemen fan libbene objekten

Artificial Neural Networks (INS)

Basisûnderwiis fan geometryske optika

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten

Views: 4128

11.45.9.33 © bibinar.info is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .