Scanning Probe Microscope Konsèp, Prensip, Estrikti, ak Karakteristik
Mikwoskòp pwofonde eskanè se yon tèm jeneral pou plizyè mikwoskòp pwofonde nouvo (mikwoskòp fòs atomik, mikwoskòp fòs elektwostatik, mikwoskòp fòs mayetik, optik mikwoskòp konduktivite ion, optik mikwoskòp elektwochimik, elatriye) devlope sou baz mikwoskòp optik tinèl. Devlope enstriman analiz sifas yo.
Prensip ak estrikti nan mikwoskòp sond eskanè
Prensip debaz k ap travay nan mikwoskòp pwofonde optik la se sèvi ak entèraksyon ki genyen ant pwofonde a ak atòm sifas yo ak molekil echantiyon an, se sa ki, jaden fizik yo nan divès kalite entèraksyon ki te fòme lè pwofonde a ak sifas echantiyon an tou pre nanokal la, epi yo jwenn lè w detekte kantite fizik ki koresponn lan Egzanp mòfoloji sifas yo. Mikwoskòp pwofonde optik la sitou konpoze de senk pati: sond, eskanè, Capteur deplasman, kontwolè, sistèm deteksyon ak sistèm imaj.
Kontwolè a deplase echantiyon an nan direksyon vètikal atravè eskanè a pou distans ki genyen ant pwofonde a ak echantiyon an (oswa kantite fizik entèraksyon an) estabilize nan yon valè fiks; an menm tan an, echantiyon an deplase nan plan an orizontal xy pou sond la swiv optik la Chemen an analize sifas echantiyon an. Nan mikwoskospi pwofonde optik, lè distans ki genyen ant sond la ak echantiyon an estab, sistèm deteksyon an detekte siyal kantite fizik ki enpòtan nan entèraksyon ki genyen ant pwofonde ak echantiyon an; lè kantite fizik entèraksyon an estab, li detekte pa Capteur deplasman nan direksyon vètikal Distans ki genyen ant pwofonde a ak echantiyon an. Sistèm imaj la fè pwosesis imaj tankou D sou sifas echantiyon an dapre siyal deteksyon an (oswa distans ki genyen ant pwofonde a ak echantiyon an).
Mikwoskòp pwofonde optik yo divize an diferan seri mikwoskòp selon diferan domèn fizik entèraksyon ant pwofonde ak echantiyon an. Pami yo, mikwoskòp scanning tunneling (STM) ak mikwoskòp fòs atomik (AFM) se de kalite mikwoskòp pwofonde optik ki pi souvan itilize. Mikwoskòp tinèl optik la detekte estrikti sifas echantiyon an lè li detekte gwosè aktyèl tinèl la ant pwofonde a ak echantiyon yo dwe teste a. Mikwoskòp fòs atomik la detekte sifas echantiyon an lè li detekte deformation mikwo-cantilever ki te koze pa fòs entèraksyon ant pwent an ak echantiyon an (ki ka atire oswa repouse) pa yon Capteur deplasman foto-elektrik.
Karakteristik nan mikwoskòp Sond Scanning
Mikwoskòp pwofonde optik se twazyèm mikwoskòp pou obsève estrikti matyè a nan echèl atomik la apre mikwoskòp iyon jaden ak mikwoskòp elektwonik transmisyon wo-rezolisyon. Lè w pran Scanning Tunneling Microscope (STM) kòm egzanp, rezolisyon lateral li se 0.1 ~ 0.2nm, ak rezolisyon pwofondè vètikal li se 0.01nm. Rezolisyon sa yo ka byen klè obsève atòm sèl oswa molekil distribiye sou sifas echantiyon an. An menm tan an, mikwoskòp pwofonde optik la kapab tou fè rechèch obsèvasyon nan lè, lòt gaz oswa anviwònman likid.
Mikwoskòp pwofonde eskane yo gen karakteristik rezolisyon atomik, transpò atomik ak nano-mikropwosesis. Sepandan, akòz diferan prensip k ap travay nan mikwoskòp optik divès kalite an detay, enfòmasyon ki sou sifas echantiyon an reflete pa rezilta yo jwenn yo trè diferan. Mikwoskopi tinèl eskanè mezire enfòmasyon distribisyon estasyon elèktron sou sifas echantiyon an, ki gen rezolisyon nivo atomik men li toujou pa ka jwenn estrikti vre echantiyon an. Mikwoskòp atomik la detekte enfòmasyon entèraksyon ant atòm yo, kidonk ka jwenn enfòmasyon aranjman distribisyon atomik sou sifas echantiyon an, se sa ki estrikti reyèl echantiyon an. Men, nan lòt men an, mikwoskòp fòs atomik la pa ka mezire enfòmasyon elektwonik eta a ki ka konpare ak teyori a, kidonk de a gen pwòp avantaj ak dezavantaj yo.
