Atominės jėgos mikroskopas
Atominės jėgos mikroskopai (AFM) yra mikroskopų rūšis. AFM atvaizduoja atomus, esančius ant paviršių arba juose. Kaip ir skenuojančiuoju elektroniniu mikroskopu (SEM), AFM paskirtis - tirti objektus atomų lygmeniu. Iš tikrųjų AFM gali būti naudojamas atskiriems atomams tirti. Jis dažniausiai naudojamas nanotechnologijose.
AFM gali atlikti kai kuriuos veiksmus, kurių SEM atlikti negali. AFM gali užtikrinti didesnę skiriamąją gebą nei SEM. Be to, AFM nereikia veikti vakuume. Tiesą sakant, AFM gali veikti aplinkos ore arba vandenyje, todėl jį galima naudoti biologinių mėginių, pavyzdžiui, gyvų ląstelių, paviršiams apžiūrėti.
AFM veikia naudojant itin ploną adatėlę, pritvirtintą prie konsolinės sijos. Adatos galas perbraukia per vaizduojamos medžiagos briaunas ir įdubas, "apčiuopdamas" paviršių. Kai antgalis dėl paviršiaus juda aukštyn ir žemyn, konsolė pakrypsta. Vienoje iš pagrindinių konfigūracijų lazeris šviečia į konsolę įstrižu kampu ir leidžia tiesiogiai išmatuoti konsolės įlinkį tiesiog keičiant lazerio spindulio kritimo kampą. Tokiu būdu galima sukurti vaizdą, atskleidžiantį įrenginio vaizduojamų molekulių konfigūraciją.
Yra daug skirtingų AFM veikimo režimų. Vienas iš jų - kontaktinis režimas, kai antgalis paprasčiausiai judinamas per paviršių ir matuojamos konsolės deformacijos. Kitas režimas vadinamas bakstelėjimo režimu, nes antgalis, judėdamas palei paviršių, baksnoja į jį. Kontroliuojant, kaip stipriai stuksenama antgaliu, AFM gali nutolti nuo paviršiaus, kai adata pajunta briauną, kad judėdama skersai ji neatsitrenktų į paviršių. Šis režimas taip pat naudingas biologiniams mėginiams, nes yra mažesnė tikimybė pažeisti minkštą paviršių. Tai pagrindiniai dažniausiai naudojami režimai. Tačiau yra ir kitokių pavadinimų bei metodų, pavyzdžiui, "nutrūkstamo kontakto režimas", "nekontaktinis režimas", "dinaminis" ir "statinis" režimai ir kiti, tačiau tai dažnai yra pirmiau aprašytų bakstelėjimo ir kontaktinio režimo variantai.
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra atominės jėgos mikroskopas (AFM)?
A.: Atominių jėgų mikroskopas (AFM) - tai mikroskopo tipas, kuriuo galima matyti atomų vaizdus ant paviršių arba paviršiuose. Juo galima stebėti atskirus atomus ir jis dažniausiai naudojamas nanotechnologijose.
K: Kaip veikia AFM?
A.: AFM veikia naudodamas itin ploną adatėlę, pritvirtintą prie konsolinės sijos. Adatos galiukas perbraukia per vaizduojamos medžiagos keteras ir slėnius, "apčiuopdamas" paviršių. Kai antgalis dėl paviršiaus juda aukštyn ir žemyn, konsolė pakrypsta. Vienoje iš pagrindinių konfigūracijų lazeris šviečia į konsolę įstrižu kampu, todėl keičiant lazerio spindulio kritimo kampą galima tiesiogiai išmatuoti konsolės deformaciją. Taip sukuriama vaizdą atskleidžianti konfigūracija, kai molekulės yra atvaizduojamos aparatu.
K.: Kokie yra kai kurie AFM privalumai, palyginti su skenuojančiais elektroniniais mikroskopais (SEM)?
A: AFM užtikrina didesnę skiriamąją gebą nei SEM, be to, jiems nereikia veikti vakuume, kaip SEM - jie gali veikti aplinkos ore arba vandenyje, todėl juos galima naudoti biologiniams mėginiams, pavyzdžiui, gyvoms ląstelėms, jų nepažeidžiant.
K: Kokie yra AFM veikimo režimai?
A.: Dažniausiai naudojami tokie AFM darbo režimai: kontaktinis režimas, kai antgalis paprasčiausiai judinamas paviršiumi ir matuojamos konsolės deformacijos; prisilietimo režimas, kai antgalis, judėdamas išilgai, prisiliečia prie paviršiaus; pertraukiamo kontakto režimas; nekontaktinis režimas; dinaminis režimas; statinis režimas; ir kiti - tai dažnai yra pirmiau aprašytų prisilietimo ir kontaktinio režimo variantai.
K.: Kuo skiriasi bakstelėjimo režimas nuo kontaktinio režimo?
A.: Bakstelėjimo režimas skiriasi nuo kontaktinio režimo, nes naudojant bakstelėjimo režimą antgalis baksnoja į paviršių judėdamas išilgai, užuot judėjęs skersai - tai leidžia jam atsitraukti nuo paviršiaus, kai adata užčiuopia briauną, kad judėdamas skersai jis nesusidurtų su paviršiumi, todėl jis naudingas minkštiems paviršiams, pvz., biologiniams mėginiams, nes taip mažiau tikėtina juos pažeisti.
