测量显微镜基本原理

时间：2022-03-09

与STM类似，在AFM中，使用对微弱力非常敏感的弹性悬臂上的针尖对样品表面作光栅式扫描。当针尖和样品表面的距离非常接近时，针尖的原子与样品表面的原子之间存在较微弱的作用力(10-12~10-6N)，此时，微悬臂就会发生微小的弹性形变。针尖与样品之间的力F与微悬臂的形变之间遵循虎克定律:F=-k*x ，其中，k为微悬臂的力常数。所以，只要测出微悬臂形变量的大小，就可以获得针尖与样品之间作用力的大小。

针尖与样品之间的作用力与距离有强烈的依赖关系，所以在扫描过程中利用反馈回路保持针尖与样品之间的作用力恒定，即保持为悬臂的形变量不变，针尖就会随样品表面的起伏上下移动，记录针尖上下运动的轨迹即可得到样品表面形貌的信息。这种工作模式被称为"恒力"模式(Constant Force Mode)，是使用广泛的扫描方式。

AFM的图像也可以使用"恒高"模式(Constant Height Mode)来获得，也就是在X，Y扫描过程中，不使用反馈回路，保持针尖与样品之间的距离恒定，通过测量微悬臂Z方向的形变量来成像。这种方式不使用反馈回路，可以采用更高的扫描速度，通常在观察原子、分子像时用得比较多，而对于表面起伏比较大的样品不适用。

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词条说明
影像仪的维护保养
1、仪器应放在清洁干燥的室内(室温20℃±2℃，湿度低于60%)，避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨，影响仪器性能。2、仪器使用完毕，工作面应随时擦拭干净，好再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨、应定期上润滑油，使机构运动顺畅，保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了，可以用中性清洁剂与清水擦拭干净。绝不能用**溶剂擦拭油漆表面，否则，会使油漆表面失去光泽。5、
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