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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-09-16 21:53
原子力顯微鏡成像模式基本有三種,它們分別是接觸式(Contact mode)、非接觸式(non-contact mode)、輕敲式(tapping mode)。
1、接觸式
接觸式AFM是一個(gè)排斥性的模式,探針尖端和樣品做柔軟性的“實(shí)際接觸”,當(dāng)針尖輕輕掃過(guò)樣品表面時(shí),接觸的力量引起懸臂彎曲,進(jìn)而得到樣品的表面圖形。由于是接觸式掃描,在接觸樣品時(shí)可能會(huì)是樣品表面彎曲。經(jīng)過(guò)多次掃描后,針尖或者樣品有鈍化現(xiàn)象。
特點(diǎn):通常情況下,接觸模式都可以產(chǎn)生穩(wěn)定的、分辨率高的圖像。但是這種模式不適用于研究生物大分子、低彈性模量樣品以及容易移動(dòng)和變形的樣品。

2、非接觸式
在非接觸模式中,針尖在樣品表面的上方振動(dòng),始終不與樣品接觸,探測(cè)器檢測(cè)的是范德華作用力和靜電力等對(duì)成像樣品沒有破壞的長(zhǎng)程作用力。
需要使用較堅(jiān)硬的懸臂(防止與樣品接觸)。所得到的信號(hào)更小,需要更靈敏的裝置,這種模式雖然增加了顯微鏡的靈敏度,但當(dāng)針尖和樣品之間的距離較長(zhǎng)時(shí),分辨率要比接觸模式和輕敲模式都低
特點(diǎn):由于為非接觸狀態(tài),對(duì)于研究柔軟或有彈性的樣品較佳,而且針尖或者樣品表面不會(huì)有鈍化效應(yīng),不過(guò)會(huì)有誤判現(xiàn)象。這種模式的操作相對(duì)較難,通常不適用于在液體中成像,在生物中的應(yīng)用也很少。

3、輕敲式
微懸臂在其共振頻率附近做受迫振動(dòng),振蕩的針尖輕輕的敲擊表面,間斷地和樣品接觸。當(dāng)針尖與樣品不接觸時(shí),微懸臂以最大振幅自由振蕩。當(dāng)針尖與樣品表面接觸時(shí),盡管壓電陶瓷片以同樣的能量激發(fā)微懸臂振蕩,但是空間阻礙作用使得微懸臂的振幅減小。反饋系統(tǒng)控制微懸臂的振幅恒定,針尖就跟隨表面的起伏上下移動(dòng)獲得形貌信息。
類似非接觸式AFM,比非接觸式更靠近樣品表面。損害樣品的可能性比接觸式少(不用側(cè)面力,摩擦或者拖拽)。
輕敲模式的分辨率和接觸模式一樣好,而且由于接觸時(shí)間非常短暫,針尖與樣品的相互作用力很小,通常為1皮牛頓(pN)~1納牛頓(nN),剪切力引起的分辨率的降低和對(duì)樣品的破壞幾乎消失,所以適用于對(duì)生物大分子、聚合物等軟樣品進(jìn)行成像研究
特點(diǎn):對(duì)于一些與基底結(jié)合不牢固的樣品,輕敲模式與接觸模式相比,很大程度地降低了針尖對(duì)表面結(jié)構(gòu)的“搬運(yùn)效應(yīng)”。樣品表面起伏較大的大型掃描比非接觸式的更有效。


來(lái)源:材料基