原子力显微镜是一种用于研究固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力,来研究物质的表面结构及性质。以下是AFM原子力显微镜的主要构造部分:
机械支撑系统:机械支撑系统是原子力显微镜的重要组成部分,用于稳定和保持探针与样品之间的相对位置。这个系统通常包括扫描装置和悬臂杆。扫描装置用于水平移动样品或探针,实现对样品表面的扫描,它由X、Y、Z三个方向上的驱动器组成,可实现物理、电机或压电驱动。悬臂杆则用于支撑和稳定探针的位置,通常由弹性材料制成,如硅或硅质材料。
探针系统:探针系统是AFM原子力显微镜的核心部件,用于接触和测量样品表面的形貌。它主要由探针组成,探针是原子力显微镜中与样品直接接触并进行测量的部分,通常由硅制成,并在其一侧附着探针**。探针**具有非常小的尺寸,在几纳米至几十纳米之间,用于检测与样品表面的原子间相互作用力。
控制系统:控制系统用于控制和测量AFM原子力显微镜的各种参数,以提供准确的表面形貌信息。
此外,原子力显微镜还包括一些传感器和其他组件,用于检测微悬臂的形变或运动状态变化,并将这些变化转换为电信号,从而得到作用力分布信息,以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。
总的来说,AFM原子力显微镜的构造精密而复杂,各部分协同工作,使得原子力显微镜能够以高分辨率和灵敏度研究物质的表面结构。如需更多信息,可以查阅AFM原子力显微镜的构造专题文献或咨询材料科学专家。