仪器介绍

扫描探针显微镜CSPM5500B

国际主流的研究级专业仪器
■ 国际主流的研究级专业仪器，集成原子力显微镜(AFM)，横向力显微镜(LFM)，扫描隧道显微镜(STM)
■ 分辨率：原子力显微镜：横向0.2nm，垂直0.1nm（以云母晶体标定）
扫描隧道显微镜：横向0.1nm，垂直0.01nm（以石墨晶体标定）
■ 高精度计量型仪器，采用NanoSensors提供的可溯源于国际计量权威机构Physikalisch-Technische Bundesanstalt
      (PTB)的标准样品进行校准
■ 扫描隧道显微镜包括恒流模式、恒高模式、I-V曲线、I-Z曲线等
■ 原子力显微镜具有接触、轻敲、相移成像 (Phase Imaging) 等多种工作模式和力-距离曲线、振幅-距离曲线、相移-距离曲线等测量分析功能
■ 横向力显微镜具有摩擦力回路曲线、摩擦力载荷曲线、摩擦力恒载荷曲线等多种摩擦学性能分析测量功能
■ 探头配备合金密闭盖，有效将探针-样品体系与外界环境隔离，形成一个独立的内环境，内置高精度温湿度传感器，探针-样品体系温湿度实时检测并直接数显，实现环境检测扫描探针显微镜功能
■ 探头密闭盖预留大孔径顶视窗，内置亮度连续可调的无影光源，便于探针、样品及扫描过程直接观察和监控；远紫外石英玻璃顶视窗，便于样品的实时宽光谱辐射的处理
■ 方便实用的高性能花岗岩底座悬挂减振系统，减振效果优于1.5Hz
■ 一键式快速全程全自动进样，无需手动预调，行程大于30mm，可容纳超大样品
■ 两级可读数样品调节机构，可对样品进行精确的检测区域定位
■ 一次扫描技术，图像分辨高达4096×4096物理象素，微米级扫描即可得到纳米级的实际信息
■ 主控制系统采用TI的DSP+RAM双核信号处理器，内置二代的实时操作系统spm/DNA，全数字控制，系统状态、仪器类型、扫描器和探针架参数智能识别和控制，只需要更换探针架，即可自动切换仪器类型和模式
■ 先进PID反馈算法实现快速高精度作用力控制，确保系统在高速扫描中稳定成像，实际扫描速度提升一个数量级
■ 多重针尖保护技术，有效延长探针使用寿命
■ 系统采用10M/100M快速以太网(Fast Ethernet 10/100)或USB 2.0与计算机连接
■ 主控机箱前面板具有16×4液晶显示屏，系统当前状态实时显示
■ 具备实时在线三维图像显示功能，便于用户在检测过程中随时直观获得样品信息
■ 具有简体、繁体和英文三种语言版本的在线控制软件和后处理分析软件，基于最新 Windows Vista开发，兼容
   Windows XP/2000/NT/9X全系列操作系统
■ 具备双向扫描(Trace-Retrace)、往返扫描、线扫描等多种扫描模式，并具备自动更新扫描图像亮度、对比度功能
■ 环境温、湿度和系统参数与扫描图像同步保存，图像、曲线等结果均具有数据导出功能，用户可取得全部原始数据
■ 针尖表征及图像重建功能(针尖形貌估计/图像重建/用已知针尖重建图像)

产品特点

接触模式

　　接触模式下，微悬臂探针紧压在样品表面，检测时与样品保持接触，作用力(斥力)通过微悬臂的变形进行测量。在该模式下，探针和样品表面相接触，针尖与样品局域直接相互作用，实现技术相对简单，分辨率高，但成像时针尖对样品的作用力较大，特别是扫描过程中，样品受到探针因相对运动而产生的剪切力作用，故一般只适用于表面结构稳定的样品。

轻敲模式

　　轻敲模式下，系统产生一振动信号驱动微悬臂探针，使之处于共振状态而上下振荡。利用该微悬臂探针对样品表面进行扫描，检测因样品表面起伏引起的微悬臂振幅的相应变化，从而得到样品的表面形貌。
　　该模式下，微悬臂处于上下振荡状态，扫描成像时针尖“敲击”样品表面，两者间只有瞬间接触，能有效克服接触模式下因针尖的作用力(尤其是横向力)引起的样品损伤，适合于柔软或吸附样品的检测。

相移模式

　　作为轻敲模式的一项重要扩展技术，相移模式通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针实际振动的相位角之差(即两者的相移)的变化来成像。
　　引起相移的因素很多，如样品的组分、硬度、粘弹性质等，此外，当样品表面存在裂道和狭缝，由于其边缘对振动探针产生纵向摩擦，也会引起额外的相移。因此利用相移模式，可以在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。迄今相移模式已成为原子力显微镜的一种重要检测技术。

技术参数

横向力/摩擦力显微镜(LFM/FFM)

        横向力/摩擦力显微镜(LFM/FFM)的工作原理与接触模式的原子力显微镜相似。
        针尖压在样品表面扫描时，与扫描方向相反的横向力使微悬臂探针左右扭曲。通过检测这种扭曲，可获得样品在纳米尺度局域上与探针的横向作用力分布图。
        影响横向力的因素很多，主要包括摩擦力、台阶扭动、粘性等，故利用横向力显微镜可得到许多样品表面的有用信息，主要用于样品纳米级摩擦系数的间接测量、表面裂缝及粘滞性分析等。