詳細(xì)解讀BRUKER原子力顯微鏡的工作原理

　　BRUKER原子力顯微鏡是一種用于觀察和測(cè)量樣品表面性質(zhì)的儀器。它基于原子力的作用原理，通過探針與樣品表面的相互作用來獲取樣品表面的形貌和力學(xué)性質(zhì)信息。
 

　　BRUKER原子力顯微鏡的工作原理可以簡(jiǎn)單概括為以下幾個(gè)步驟：
 

　　1、探針與樣品接觸：探針是一個(gè)微小的、尖銳的金屬或碳納米管等材料制成的針尖。當(dāng)探針接近樣品表面時(shí)，由于范德華力、靜電力或磁力等相互作用，探針會(huì)與樣品表面發(fā)生接觸。
 

　　2、掃描樣品表面：一旦探針與樣品表面接觸，它會(huì)在垂直于樣品表面的方向上掃描探針，以獲取樣品表面的形貌信息。掃描過程中，探針會(huì)受到樣品表面的反作用力，這個(gè)反作用力被稱為原子力。
 

　　3、測(cè)量原子力：通過測(cè)量探針受到的原子力來獲得樣品表面的信息。當(dāng)探針掃描樣品表面時(shí)，探針?biāo)艿脑恿?huì)引起探針彎曲或振動(dòng)。這種彎曲或振動(dòng)可以通過激光干涉儀等裝置進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量。根據(jù)測(cè)量到的探針彎曲或振動(dòng)信號(hào)，可以計(jì)算出探針與樣品之間的相互作用力。

 

　　4、反饋控制系統(tǒng)：為了保持探針與樣品表面的恒定接觸，AFM配備了一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)探針與樣品之間的相互作用力來調(diào)整探針的位置和高度，以保持恒定的接觸力。這樣可以避免對(duì)樣品造成過大的損傷，并確保獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
 

　　5、圖像重建：通過記錄探針在掃描過程中的位移和相互作用力等信息，可以重建出樣品表面的形貌圖像。這種圖像通常以數(shù)字形式表示，可以顯示出樣品表面的起伏、粗糙度和形貌特征等信息。
 

　　總的來說，BRUKER原子力顯微鏡利用原子力的作用原理，通過探針與樣品表面的相互作用來獲取樣品表面的形貌和力學(xué)性質(zhì)信息。它具有高分辨率、非破壞性、可實(shí)時(shí)觀察等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域的研究工作中。