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    還不知道掃碼電子顯微鏡的工作模式?進來看

    發布日期: 2022-11-07
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       掃碼電子顯微鏡是一種具有原子級別高分辨率的新型表面分析儀器,它不但能像掃描隧道顯微鏡那樣觀察導體和半導體材料的表面現象,而且能用來觀察諸如玻璃、陶瓷等非導體表面的微觀結構,它還可以在氣體、水和油中無損傷地直接觀察物體,大大地拓展了顯微技術在生命科學、物理、化學、材料科學和表面科學等領域中的應用,具有廣闊的應用前景。
     
      掃碼電子顯微鏡針尖和樣品之間的力F與微懸臂的形變Δz之間遵循胡克定律F=kΔz,其中,k為微懸臂的力常數。測定微懸臂形變量的大小,就可以獲得針尖與樣品之間作用力的大小。針尖與樣品之間的作用力與距離有著強烈的依賴關系,所以在掃描過程中利用反饋回路保持針尖和樣品之間的作用力恒定,即保持微懸臂的形變量不變,針尖就會隨表面的起伏上下移動。記錄針尖上下運動的軌跡即可得到樣品表面形貌的信息。這種檢測方式被稱為“恒力”模式,是掃碼電子顯微鏡使用Z廣泛的掃描方式。
     
      圖像也可以使用“恒高”模式來獲得,也就是在x、y掃描過程中,不使用反饋回路,保持針尖與參考水平面之間的距離恒定,檢測器直接測量微懸臂方向的形變量來成像。這種方式由于不使用反饋回路,可以采用更高的掃描速度,通常在觀察原子、分子像時用得比較多,而對于表面起伏較大的樣品不適合。
     
      對于掃碼電子顯微鏡,通用的工作模式有接觸和敲擊式。在敲擊模式中,一種恒定的驅使力使探針懸臂以一定的頻率振動。當針尖剛接觸樣品時,懸臂振幅會減少到某一數值。在掃描過程中,反饋回路維持懸臂振幅在這一數值恒定,亦即作用在樣品上的力恒定,通過記錄壓電陶瓷管的移動得到樣品表面形貌圖。對于接觸模式,由于探針和樣品間的相互作用力會引起微懸臂發生形變,也就是說微懸臂的形變作為樣品和針尖相互作用力的直接度量。同上述輕敲式,反饋系統保持針尖-樣品作用力恒定從而得到表面形貌圖。
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