Atomerő-mikroszkóp
Az atomerő-mikroszkópok (AFM) a mikroszkópok egy típusa. Az AFM-ek képeket készítenek a felületeken vagy felületeken lévő atomokról. A pásztázó elektronmikroszkóphoz (SEM) hasonlóan az AFM célja az objektumok atomi szintű vizsgálata. Valójában az AFM használható az egyes atomok vizsgálatára. Általában a nanotechnológiában használják.
Az AFM képes néhány olyan dologra, amire a SEM nem képes. Az AFM nagyobb felbontást tud biztosítani, mint a SEM. Továbbá az AFM-nek nem kell vákuumban működnie. Valójában az AFM környezeti levegőben vagy vízben is működhet, így biológiai minták, például élő sejtek felszínének megtekintésére is használható.
Az AFM egy konzolos gerendához rögzített ultrafinom tű segítségével működik. A tű hegye végigfut a leképezendő anyag barázdáin és völgyein, "tapintva" a felületet. Ahogy a hegy a felület hatására felfelé és lefelé mozog, a konzol elhajlik. Az egyik alapkonfigurációban a lézer ferde szögben világít a konzolra, és lehetővé teszi a konzol elhajlásának közvetlen mérését a lézersugár beesési szögének egyszerű megváltoztatásával. Ily módon olyan kép hozható létre, amely megmutatja a gép által leképezett molekulák konfigurációját.
Az AFM-nek számos különböző működési módja van. Az egyik az "érintkezési üzemmód", amikor a hegyet egyszerűen áthelyezzük a felületen, és mérjük a konzol kitéréseit. A másik üzemmódot "kopogtató üzemmódnak" nevezik, mivel a csúcsot a felülethez kopogtatják, miközben halad a felületen. Az AFM a csúcs megkopogtatásának erősségét szabályozva eltávolodhat a felülettől, amikor a tű egy gerincet érez, így nem fog a felületnek ütközni, amikor átmegy rajta. Ez az üzemmód biológiai minták esetében is hasznos, mivel kevésbé valószínű, hogy a puha felületet károsítja. Ezek a leggyakrabban használt alapvető üzemmódok. Vannak azonban különböző elnevezések és módszerek, mint például az "intermittáló érintkezési mód", "érintésmentes mód", "dinamikus" és "statikus" módok stb. de ezek gyakran a fent leírt kopogtatási és érintkezési módok variációi.
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Mi az az atomerő-mikroszkóp (AFM)?
V: Az atomerő-mikroszkóp (AFM) egy olyan mikroszkóp-típus, amely képeket készít az atomokról a felületeken vagy azokban. Egyedi atomok vizsgálatára használható, és gyakran használják a nanotechnológiában.
K: Hogyan működik az AFM?
V: Az AFM egy konzolos gerendához rögzített ultrafinom tű segítségével működik. A tű hegye végigfut a leképezendő anyag barázdáin és völgyein, "megtapogatva" a felületet. Ahogy a hegy a felület hatására felfelé és lefelé mozog, a konzol elhajlik. Az egyik alapkonfigurációban a lézer ferde szögben világít a konzolra, lehetővé téve a konzol elhajlásának közvetlen mérését a lézersugár beesési szögének megváltoztatásával. Ezáltal a gép által leképezett molekulák képet feltáró konfigurációja jön létre.
K: Milyen előnyei vannak az AFM-eknek a pásztázó elektronmikroszkópokkal (SEM) szemben?
V: Az AFM-ek nagyobb felbontást biztosítanak, mint a SEM-ek, és nem kell vákuumban működniük, mint a SEM-eknek - környezeti levegőben vagy vízben is működhetnek, így biológiai minták, például élő sejtek esetében is használhatók anélkül, hogy károsítanák azokat.
K: Milyen üzemmódokat alkalmaznak az AFM-ek?
V: Az AFM-ek általánosan használt működési módjai közé tartozik az érintkezési mód, amikor a hegyet egyszerűen a felületen mozgatják, és a konzol kitérését mérik; a kopogtatási mód, amikor a hegyet a felülethez ütköztetik, miközben halad; az időszakos érintkezési mód; az érintés nélküli mód; a dinamikus mód; a statikus mód; és még sok más - ezek gyakran a fent leírt kopogtatási és érintkezési módok variációi.
K: Miben különbözik a csapoló üzemmód az érintkezési üzemmódtól?
V: A csapoló üzemmód abban különbözik az érintkezési üzemmódtól, hogy a csapoló üzemmód használatakor a hegy a felülethez csapódik, miközben halad, ahelyett, hogy csak áthaladna rajta - ez lehetővé teszi, hogy eltávolodjon a felülettől, amikor a tű gerincet érez, így nem ütközik a felülethez, amikor áthalad, ami hasznos a puha felületek, például biológiai minták esetében, mivel így kevésbé valószínű, hogy megsérülnek.
