Avläsande Termisk Microscopy (SThM) - Den Nanoscale Termometern och Värmeapparaten

Täckte Ämnen

Inledning
Ha som huvudämne Gynnar av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)
Teknologi och FungeringsPrinciper av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)
SondTyper
Ha som huvudämne Applikationer av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)
NT-MDT som Avläser Termisk Utrustning för Microscopy (SThM)
     Kontrollant och Programvara
     NT-MDT som Avläser Termiska Sonder för Microscopy (SThM)

Inledning

Avläsande Termisk Microscopy (SThM) är en avancerad teknik för ScanningSondMicroscopy, som är användbar för att erhålla termisk rekvisita för nanoscale och topografisk, avbildar.

Avläsande Termisk Microscopyutrustning som är tillgänglig från NT-MDT, är kompetent att anteckna och visa fördelningen för temperaturen och för termisk conductivity på ytbehandla av en ta prov.

Ha som huvudämne Gynnar av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)

Ha som huvudämne gynnar av Att Avläsa Termisk Microscopy är att den visar en högre rumslig upplösning än Infraröd Microscopy, Laser-ReflexionsThermometry och Mikro-Raman Thermometry.

Teknologi och FungeringsPrinciper av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)

Funktionen av ett Termiskt Mikroskop för Scanning baseras på Atom- StyrkaMicroscopy (AFM)Tekniker.

När korAFM-spetsen förläggas atomically i närhet till en ta prov för att vara utstuderad, finns det ett värmautbyte som ändrar temperaturen av spetsen. Det är därefter förhållandevis rättframt att använda signalerar från spetsen för att skapa vad är en thermal kartlägger effektivt av ytbehandla.

Notera: om du inte kan beskåda de nedanföra livliga diagrammen dig behov
nedladda den senaste versionen av den
pråliga spelare från Adobe.com

Värmautbytet eller värmer flöde påverkas av flera dela upp i faktorer; däribland pressar temperaturen av spetsen, kontakten, och den naturliga materiella rekvisitan av ta prov liksom Termisk Conductivity och Närmare detalj Värmer Kapacitet.

Rikta ledning, det är möjligheten Även Om den föredragna metoden av funktionen är via heltäckande till heltäckande, som i närvaroen av aqueous art, att ledning uppstår inom vätskemenisken på spetsen ytbehandlar, som kan också påverkas by, gasar ledning. För detta resonera den föredragna metoden av funktionen är att avläsa ytbehandlar dammsuger under villkorar.

Sondera Typer

Två typer av sonder har använts, i Att Avläsa Termisk Microscopy -

  • Thermocoupletyp - med denna ordning mätas temperaturen av en thermocoupleföreningspunkt på sondspetsen. Typisk ChromelAlumel, kombinationer för Au/Pd Au/Ni.
  • Bolometertyp - i denna ordning övervakas sondtemperaturen av motståndet av ett tunt filmar på sondspetsen. Motståndet kan vara van vid värmer sonden och mäter temperaturen samtidigt.

Signalera från Bolometersonden passerar till och med en wheatstone överbryggar readout går runt som ger fixad driver källa och mäter motståndet av bolometersonden.

Genom Att Använda denna ordning är det möjligheten som använder konstant, driver eller den konstant temperaturen. Fördelen av den konstant temperaturen är förbättrad rusar och förminskade tar prov skada.

Grunden begränsar av upplösning är proportionell till kT, var K är boltzmankonstanten och T är temperaturen. På rumstemperaturen är kT ~ 10-21 J.

Den nyckel- designen utfärdar att förbinda till sonder är det litet storleksanpassar av de microfabricated sonderna för att nå fram till en kickgrad av rumslig upplösning som kopplas ihop med bra termisk isolering av en liten thermal, samlas av sonden.

Ta Prov temperaturer mätas typisk på aktivapparaten strukturerar liksom magnetiska inspelninghuvud, laser-dioder, eller annat bildar av elektrisk strömkrets.

Omvänt mätas termisk conductivity mer typisk på komposit tar prov. I en sådan mätning appliceras mer ska spänning till den ökande sonden det vidare ovanför rumstemperatur. Den termiska conductivityen av den ta prov ska affekten temperaturen av sonden, genom att tömma mer eller mindre värmer i väg från spetsen, och termisk conductivity kan därmed beräknas.

Ha som huvudämne Applikationer av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM)

Några av ha som huvudämneapplikationerna för SthM är för hoppar av, och inneställeupptäckt i halvledare, photoresistmetrology och upptäckten av suben ytbehandlar särdrag som inte kan observeras av AFM.

Typiska materiella parametrar, som kan observeras inkluderar den thermodynamic characterisationen av materiell rekvisita liksom conductance, närmare detalj värmer kapacitet och temperaturer för glass övergång.

Teknologin är också av särskild relevans till farmaceutiska sammansättningar och för analysen av biomolecules.

NT-MDT som Avläser Termisk Utrustning för Microscopy (SThM)

Kontrollant och Programvara

Den SThM systemmaskinvaran inkluderar en elektronisk kontrollant, programvara och sonderar.

Den Termiska Microscopykontrollanten för Scanningen (Figurera 1), förbinds till den huvudsakliga Atom- StyrkaMikroskopelektroniken via en standard f8orlängningshålighet. Systemet justeras lätt till och med en användarvänlig programvara har kontakt.

Figurera 1. Elektronisk kontrollant

För lindra - av - bruk, SThMen kontrollerar program integreras in i den huvudsakliga programvaran för NT-MDT AFM som en av metoderna för kontaktfunktionsläget.

Tack vare stojar kickkänsligheten av systemet och lowen av den tillverkade spänningen, den elektroniska kontrollanten ger kick signalerar upplösning.

En extra fördel är, att överenskommelsen storleksanpassar av elektronikmaskinvara förenklar ställa in och optimerar tiden som är involverad i scanningkickupplösning SThM, avbildar.

NT-MDT som Avläser Termiska Sonder för Microscopy (SThM)

Det Avläsande Termiska Microscopyfunktionsläget av funktionen med en AFM använder en specialiserad sond med ett motstånd som byggs in i cantileveren (Figurera 2),

Figurera 2. Cantileverhållare

Figurera 3. AFM-Huvud

NTS-MDTS den SThM enheten låter användare övervaka ändringarna i motstånd som korreleras med temperaturen på avsluta av sonden. Som ett resultat är systemet kompetent att övervaka släktingändringar av tar prov temperatur och termisk conductivity.

Figurera 4. Den SThM Sonden Ställer In

NTS-MDTS ger termiska sonder bättre, än sidoupplösning för 100 nm för både topografi och thermal avbildar (Figurera 5).

Figurera 5. Avläsande Termisk Microscopy låter en erhålla avbildar av lateralupplösning för <100 nm.
Ta Prov: Optisk Fiber i Epoxy. (Avbildar Lämnad) topografi; (Avbildar Höger) termisk conductivity. Bildläsningen storleksanpassar: µm 6 x 6.

Den specialiserade SThM cantileveren som göras av SiO2 med ett tunt, belägger med metall lagrar, sättas in på sådan för sond in långt som det högsta motståndet portionr av lagrar koncentreras nära spetsapexen.

Figurera 6. SEM 2000 avbildar av den SThM Sonden

vid NT-MDT AZoNano.com

Date Added: May 27, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:59

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit