Brekende Barrières van de RoutineMicroscopie van de Sonde van het Aftasten en de Stabiliteit van Experimenten SPM die Hoofden NTEGRA van NT-MDT Gebruiken

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
Mechanische die Afwijking door Piezoceramics Properties wordt Veroorzaakt
     Voorgestelde Oplossing
Thermische die Afwijking door Niet-uniforme Thermische Uitbreiding van Delen SPM wordt Veroorzaakt
     Voorgestelde Oplossing
AFM Gebaseerde Tomografie die NTEGRA Tomo Gebruiken
SPM + Confocal Microscopie/de Spectroscopie
Voordelen van Combinatie

Achtergrond

Bijna is elke specialist in gemeenschap SPM onder ogen gezien in zijn die (haar) ervaring met mislukkingen door wederzijdse verplaatsing van steekproef en sonde worden veroorzaakt. Dit effect is of van mechanische of thermische afwijkingen binnen het systeem AFM het gevolg. De gevolgen zouden voor geheel experiment vooral voor kleine aftastengebieden (minder toen 1 ìm) fataal kunnen zijn.

Mechanische die Afwijking door Piezoceramics Properties wordt Veroorzaakt

Zelfs lijden de beste piezoceramicsapparaten aan hysterese, kruipen en niet lineair zijn. De enige manier om het systeem met uiteindelijke herhaalbaarheid te hebben is een speciale software en closed-loop correctie (CL) toe te passen. In de praktijk zetten de sensoren van CL altijd wat lawaai in het systeem daarom bijna staat toe al in de handel verkrijgbare SPMs niet werkend aan de gebieden kleiner dan 500 NM met closed-loop correctie.

Voorgestelde Oplossing

Het Speciale ontwerp van NTEGRA Therma die hoofd meten biedt de kans om ultra hoge stabiliteit en reproduceerbaarheid van sondebeweging te handhaven. De sensoren van de Scanner van NTEGRA Therma hebben het laagste geluidsniveau onder in de handel verkrijgbare instrumenten.

De techniekoplossingen maken de hardwarecorrectie op de gebieden zo mogelijk klein zoals 50 NM. In feite zelfs kan het atoomrooster met ingeschakelde de sensoren van CL imaged zijn.

Thermische die Afwijking door Niet-uniforme Thermische Uitbreiding van Delen SPM wordt Veroorzaakt

Men kan temperatuurlawaai van omvang 3-5°K zelfs in de ruimte met klimaatcontrole gemakkelijk vinden.

SPM veroorzaakt ook wat hitte tijdens zijn verrichting. De Typische waarden van thermische afwijking in in de handel verkrijgbare SPMs zijn tientallen nanometers per uur. Breder is de temperatuurwaaier van experiment prominenter thermische afwijkingsinvloed wordt. De afwijking over honderden nanometers per K wordt een regel voor gebruikelijke SPM.

Voorgestelde Oplossing

NTEGRA Therma neemt unieke ontwerpoplossingen op om tegen de thermische afwijking te vechten. Laten de Grondig ontwikkelde systeemmeetkunde, de speciale combinatie materialen met gelijkaardige coëfficiënten van thermische uitbreiding en geleidingsvermogen, de nauwkeurige stabilisatie van de temperatuur van de aftastenmodule, en een andere eigenschappen X-Y afwijkingen bij kamertemperatuur zo klein zoals 3-5 nm/hour, en ongeveer 10 nm/K toe bij veranderende temperatuur!

Figuur 1. Het Atoom rooster van HOPG verkreeg bij uiterst - laag aftastentarief (ongeveer 1 lijn/seconde)

Figuur 2. Atoom rooster van mica zoals imaged met gesloten lijncorrectie.

Figuur 3. Nanotubes en nanoparticles in experiment op lange termijn. De Algemene verplaatsing 7 uren is ongeveer 35 NM. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr.H.B. Chan, Afdeling van Fysica, Universiteit van Florida, de V.S.

AFM Gebaseerde Tomografie die NTEGRA Tomo Gebruiken

De tomografie AFM is een methode op zowel de atoom-krachtmicroscopie als (AFM) ultramicrotomy die wordt gebaseerd. Het staat men toe om binneneigenschappen van bijna om het even welk polymeermateriaal met inbegrip van eerder harde degenen te bestuderen. 3D wederopbouw kan na periodieke die weergave AFM van het blokgezicht worden uitgevoerd met het segmenteren door ultramicrotome wordt gecombineerd.

Figuur 4. De regeling van het Principe van de AFM tomografieopstelling: 1 - bemonster, 2 - steekproefhouder, 3 - beweegbaar ultramicrotome wapen, 4 - ultramicrotome mes, 5 - scanner AFM, 6 - sondeer houder, 7 - sonde AFM

Figuur 5. Kiezelzuur nanoparticles binnen polymeermatrijs (nanocomposite materiaal). Elke individuele beeldgrootte is 20x40 ìm, zijn de ruimten 200 NM. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr.Aliza Tzur, Technion, Israël.

Figuur 6. 3D Model van polymeermengsel met meerdere componenten. Model grootte 8.0x5.6x0.6 um, ruimten tussen secties 40 NM. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr.Christian Sailer, Institut f. Polymere, ETH-Honggerberg, Zwitserland.

Figuur 7. Tomografie AFM van hars ingebedde cyanobacteria. De Fotosynthetische membraanlamellen worden duidelijk gezien zowel op vergroot beeld AFM als op een 3D model (4.9x4.6x0.9 um, ruimten tussen secties 50 NM). De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr.N.Matsko, ETH, Zürich, Zwitserland.

SPM + Confocal Microscopie/de Spectroscopie

Voordelen van Combinatie

De Combinatie van SPM en confocal microscopie/de spectroscopie staat toe om gelijktijdige fysieke en chemische karakterisering van het zelfde gebied op steekproefoppervlakte uit te voeren. De Spectrums NTEGRA heeft met succes AFM, SNOM (de dichtbijgelegen-gebieds optische microscopie), de microscopie van Raman en van de fluorescentie en de spectroscopietechnieken geïntegreerd.

Voorts het unieke niet-lineaire optische gevolgen voordoen zich wegens interactie van licht met een SPM reuzeverhoging van de sondeopbrengst van de signalen van Raman en van de fluorescentie. (Uiteinde-verbeterde Raman die verspreiden zich) de experimenten TERS worden mogelijke toe te schrijven aan nauwkeurige ruimtecoördinatie van een speciaal uiteinde AFM en een geconcentreerde laservlek. De Optische karakterisering kan nu met resolutie ver voorbij de diffractiegrens worden uitgevoerd.

Figuur 8. De microscopie van Raman met ultrahoge ruimteresolutie. A - uiteinde verbeterde Raman verspreidend experiment, B - intensiteit van koolstof nanotube g-Band verhogingen door verscheidene grootteordes wanneer het sondeuiteinde, C - confocal beeld Raman van koolstof nanotube bundel is geland. D uiteinde-verbeterd verspreidend beeld (TERS) Raman van de zelfde nanotubebundel. De Nota, TERS verstrekt meer dan 4 keer betere ruimteresolutie in vergelijking tot confocal microscopie. De hoffelijkheid van Gegevens van Dr. S.Kharintsev, Dr. J. Loos, TUE, Nederland en Dr. P.Dorozhkin, ISSP RAS, Rusland.

Figuur 9. Micro-algen door de heldere gebiedsmicroscopie (a), de microscopie Raman bij beta-carotene lijn (b) worden gezien, en confocal microscopie van autofluorescence (c) dat. De hoffelijkheid van de Steekproef van Dr. Don McNaughton, Monash Universiteit, Victoria, Australië.

Figuur 10. Beeld SNOM van mitochondria met FITC-Geëtiketteerde antilichamen wordt geverft dat. De X-Y resolutie van de Nota voorbij de diffractiegrens.

Bron: NT-MDT

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve NT-MDT

Date Added: Jan 21, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 17:43

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit