Ano ang isang Microscope ng Atomic Force (AFM)?

Ang isang mikroskopyo na puwersa ng atomic (AFM) ay isang napaka-tumpak na mikroskopyo na nag-imahe ng isang sample sa pamamagitan ng mabilis na paglipat ng isang pagsisiyasat na may isang tip na may sukat na nanometer sa buong ibabaw nito.Ito ay naiiba kaysa sa isang optical mikroskopyo na gumagamit ng sumasalamin na ilaw upang mag -imahe ng isang sample.Nag -aalok ang isang pagsisiyasat ng AFM ng mas mataas na antas ng paglutas kaysa sa isang optical mikroskopyo dahil ang laki ng pagsisiyasat ay mas maliit kaysa sa pinakamahusay na haba ng haba ng nakikita na ilaw.Sa isang ultra-high vacuum, ang isang mikroskopyo na puwersa ng atom ay maaaring mag-imahe ng mga indibidwal na atomo.Ang napakataas na kakayahan ng resolusyon nito ay naging tanyag sa AFM sa mga mananaliksik na nagtatrabaho sa larangan ng nanotechnology.Atomic Force Microscope Ang probe ay alinman ay gumagawa ng direktang pakikipag -ugnay sa ibabaw o mga panukala na hindi sinasadyang bonding ng kemikal sa pagitan ng pagsisiyasat at sample.

Ang AFM ay gumagamit ng isang mikroscale cantilever na may isang tip sa probe na ang laki ay sinusukat sa mga nanometer.Ang isang AFM ay nagpapatakbo sa isa sa dalawang mode: contact (static) mode at dynamic (oscillating) mode.Sa static mode, ang probe ay pinananatiling pa rin, habang sa dynamic na mode ito ay nag -oscillates.Kapag ang AFM ay dinala malapit o makipag -ugnay sa ibabaw, ang mga cantilever deflect.Karaniwan, sa tuktok ng cantilever ay isang salamin na sumasalamin sa isang laser.Ang laser ay sumasalamin sa isang photodiode, na tiyak na sinusukat ang pagpapalihis nito.Kapag nagbabago ang pag -oscillation o posisyon ng mga tip sa AFM, nakarehistro ito sa photodiode at isang imahe ang binuo.Minsan mas maraming mga exotic na kahalili ang ginagamit, tulad ng optical interferometry, capacitive sensing o piezoresistive (electromekanikal) na mga tip sa pagsisiyasat.Upang maibigay ang antas ng resolusyon na ito ay nangangailangan ng isang ultra-high vacuum na kapaligiran at isang napaka-matigas na cantilever, na pinipigilan ito mula sa pagdikit sa ibabaw sa malapit na saklaw.Ang downside ng isang matigas na cantilever ay nangangailangan ng mas tumpak na mga sensor upang masukat ang antas ng pagpapalihis.maaaring magamit sa isang likido o gas ambient environment samantalang ang isang STM ay dapat gumana sa mataas na vacuum.Pinapayagan nito ang imaging ng mga basa na sample, lalo na ang biological tissue.Kapag ginamit sa ultra-high vacuum at may isang matigas na cantilever, ang isang mikroskopyo na puwersa ng atomic ay may katulad na resolusyon sa isang STM.