原子力显微镜作为纳米尺度表面形貌表征的J端工具，其成像质量高度依赖样品的制备标准。本文将从样品类型、处理规范、固定方法及环境要求四方面，系统梳理AFM原子力显微镜制样的核心标准，助您获得高信噪比的科学数据。
一、样品类型与基础要求
不同样品需遵循差异化制备规范：
样品类型 | 尺寸要求 | 表面粗糙度 | 特殊说明 |
薄膜样品 | 直径＜12mm，高度＜3mm | ＜1μm | 需预先制作边界清晰的台阶以便厚度测量 |
块体样品 | 长宽＜30mm，厚度＜10mm | 起伏≤10μm | 需明确标记测试面 |
粉末样品 | 质量≥20mg | 颗粒＜5μm | 需备注分散剂类型及超声时间 |
液体样品 | 体积≥1mL（建议3mL） | - | 需均匀分散无沉积，涂于新鲜云母片 |
生物样品 | - | - | 需详细说明固定方法（如静电吸附或化学修饰） |
二、标准化处理流程
分散处理
粉末样品需超声分散（建议时间≤20min），控制浓度≤40mg/mL，使用超纯水或乙醇作为分散剂。
液体样品需滴加至新鲜解离的云母片或硅片，自然晾干或用氮气吹干。
固定方法
固体样品：用双面胶或导电胶固定在金属基底，确保测试面平整。
生物样品：
蛋白质：调节pH至等电点以下使其带正电，利用云母负电性吸附。
DNA：通过硅烷化处理使基底带正电，或添加正离子辅助吸附。
活细胞：覆盖率建议50%-70%，使用聚赖氨酸等增强贴壁性。
清洗要求
硅片需经乙醇超声清洗，云母片需逐层剥离至新鲜表面。
含盐样品需用超纯水冲洗，避免结晶干扰成像。
三、测试环境与控制参数
环境控制
湿度＜40%，避免水汽凝结影响激光稳定性。
配备减震台，使用氮气隔离外界振动。
仪器操作规范
开机顺序：总电源→控制器→电脑；关机反之。
探针安装：轻拿轻放，避免扫描器受损。
数据导出：禁用U盘，使用光盘拷贝原始数据。
扫描参数优化
根据样品特性选择接触模式、轻敲模式或非接触模式。
扫描范围：通常≤80μm（依型号调整），避免*大范围扫描导致图像失真。
四、常见问题分析
问题现象 | 可能原因 | 解决措施 |
图像模糊 | 样品移动、湿度过高 | 重新固定样品，降低环境湿度 |
针尖损坏 | 样品表面粗糙 | 预处理样品至粗糙度＜1μm |
分辨率低 | 扫描速度过快 | 降低扫描速率至0.5-2Hz |
静电干扰 | 生物样品未充分固定 | 使用导电基底或离子束中和电荷 |
遵循科学的制样标准是获取高质量原子力显微镜图像的关键。从样品前处理到环境控制，每个环节都需严谨操作。建议初次使用者与仪器工程师充分沟通，根据具体样品特性调整参数，逐步提升制样技术。