原子力显微镜的使用总结介绍如下:
一、工作原理
AFM原子力显微镜是一种具有原子级别高分辨率的新型表面分析仪器。它利用一个J端的探针对样品进行扫描,探针固定在对探针与样品表面作用力极敏感的微悬臂上。悬臂受力偏折会引起由激光源发出的激光束经悬臂反射后发生位移,检测器接受反射光,并将信号经过计算机系统采集、处理,*终形成样品表面形貌图像。
二、操作步骤
准备工作:确定试样种类和尺寸,根据需要挑选合适的扫描模式、扫描速率和探针。
系统开启:打开电源,并按照厂家提供的操作手册启动电脑上的原子力显微镜软件。
校准仪器:确保仪器处于水平状态,调整扫描单元位置,检查、校准AFM原子力显微镜探针和光学显微镜对焦。
准备试样:将试样安装在原子力显微镜试样台上,确保试样平整、干燥,并且表面无明显污染。
扫描参数设置:根据试样的特性、扫描要求等因素,设置AFM原子力显微镜扫描参数,如扫描模式、扫描速率、扫描范围、扫描线数等,并选择合适的探针。
扫描操作:在原子力显微镜软件上点击开始扫描按钮,开始扫描操作。实时观察显示的图像,适时调整扫描参数。
获得扫描结果:结束扫描后,保存扫描结果图片和数据。可以对扫描图像进行分析和处理,如计算表面粗糙度、测量高度差等。
仪器关闭:关闭扫描单元和激光仪器,并将扫描头移到安全位置。关闭电源,关闭软件,关闭电脑。
三、注意事项
环境要求:保持实验室的整洁和安静,防止微小振动或颗粒对观察结果产生影响。防止粉尘和霉菌的侵入,使用干燥剂和过滤器控制湿度和空气质量。温度保持稳定,防止样品漂移和扭曲。
样品准备:样品B须干净,避免任何污染物或残留物。样品表面应光滑均匀,避免凹坑或裂纹。在样品放置前,使用酒精或其他清洁剂彻底清洁以确保表面干净。
探针使用:探针的规格和选择对扫描结果有重要影响。熟练掌握探针的应用规则,以免操作不当影响探针寿命。
操作细节:注意仪器开机和关机的顺序,遵循操作手册的指导。在更换或装载探针、安装扫描器等操作中,要轻拿轻放,避免损坏仪器。
四、技术参数和应用范围
AFM原子力显微镜具有高分辨率地测试样品表面微区(纳米及亚微米尺度)三维形貌的能力,可以准确地对样品表面物理化学特性进行研究。它可以在各种可控气氛(如惰性气体、湿气、特殊气体、腐蚀气体、有害气体等)、液体、变温和电化学体系中进行特殊测试。
总之,原子力显微镜是一种功能强大的表面分析仪器,在材料科学、生命科学、物理、化学等领域具有广泛的应用前景。在使用过程中,需要注意环境要求、样品准备、探针使用以及操作细节等方面的问题,以确保获得准确可靠的实验结果。