[實用新型]一種多模式原子力顯微鏡

無效

• 申請號: 200920175591.0
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN201488932U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 胡志強;羅先照
• 申請（專利權）人: 蘇州海茲思納米科技有限公司
• 主分類號: G01N13/16
• 分類號: G01N13/16
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所 11210
• 代理人: 唐忠慶

技術領域

本實用新型涉及一種多模式原子力顯微鏡。

背景技術

1982年瑞士蘇黎士實驗室的Gerd?Binning和Heinrich?Rohrer研制出世界上第一臺掃描隧道顯微鏡(Scanning?Tunneling?Microscope，簡稱STM)，STM使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為八十年代世界十大科技成就之一，為表彰STM的發明者們對科學研究的杰出貢獻，1986年賓尼和羅雷爾被授予諾貝爾物理學獎。掃描隧道顯微鏡的工作原理是基于量子力學中的隧道效應，而AFM的基本原理與STM類似，在AFM中，對力敏感的易彎曲的懸臂上的尖端對樣品表面作光柵式掃描，尖端與樣品表面的相互作用力使得懸臂產生微小的彎曲，檢測這種彎曲的信號并用作反饋，通過保持力的恒定，可以獲得恒定力狀態下的樣品表面的形貌圖像。

所謂原子力顯微鏡就是利用原子間的作用力來達到觀察目的的顯微鏡。原子力顯微鏡的發明，開拓了人類全新的研究領域，AFM既可用于導電樣品，也可以用于非導電樣品，因而相對于STM來說極大地擴展了應用范圍，特別是應用于生物樣品，可以進行活性的動態研究，幾乎無需進行樣品制備。由它衍生出來的各種顯微鏡，使人們可以直觀地觀測到納米級別甚至原子級別的物質結構，從而促進了人類在納米科技的全面發展。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種多模式原子力顯微鏡，使人們可以直觀地觀測到納米級別甚至原子級別的物質結構，幾乎無需進行樣品制備，可以進行活性的動態研究。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種多模式原子力顯微鏡，包括AFM主機、電子控制系統和計算機系統，所述AFM主機通過電子控制系統連接計算機系統，所述AFM主機包括AFM探針頭部和AFM基座，其中AFM探針頭部一側中下部靠近邊緣處設有探針模塊，AFM探針頭部正下方設有AFM基座，AFM基座包括上基座和下基座，上基座與下基座通過三個圓柱形部件相連，所述上基座中部設有掃描器，掃描器下方對稱設有精密二維調節裝置，掃描器兩側對稱設有粗調驅動裝置，所述粗調驅動裝置穿過所述上基座。

本實用新型的有益效果為：采用模塊化的設計方式，根據不同需要更換不同探針模塊，具有原子與納米級的分析能力，其操作容易且簡便，可以在大氣、真空、液相等條件下進行對象分析，為目前研究納米科技及材料分析的最重要工具之一。它是利用探針和樣品間原子作用力的關系，得知樣品表面的幾何形狀，樣品可為導體或非導體，可進行樣品的電性、磁性、納米微加工及生物活性分子性質分析等，其應用已非局限于納米尺度表面形貌的測量，更廣為應用于探索納米尺度下微觀的物性(光、力、電、磁)量測，功能已經遠遠超過以往顯微鏡技術，是新世代科學中一種不可缺少之重要分析儀器。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的一種多模式原子力顯微鏡的結構示意圖。

圖中：

1、AFM主機；11、AFM探針頭部；12、AFM基座；13、探針模塊；14、上基座；15、下基座；16、掃描器；17、精密二維調節裝置；18、粗調驅進裝置；2、電子控制系統；3、計算機系統。

具體實施方式

如圖1所示，一種多模式原子力顯微鏡，包括AFM主機1、電子控制系統2和計算機系統3，所述AFM主機1通過電子控制系統2連接計算機系統3，所述AFM主機1包括AFM探針頭部11和AFM基座12，其中AFM探針頭部11一側中下部靠近邊緣處設有探針模塊13，AFM探針頭部11正下方設有AFM基座12，AFM基座12包括上基座14和下基座15，上基座14與下基座15通過三個圓柱形部件相連，所述上基座14中部設有掃描器16，掃描器16下方對稱設有精密二維調節裝置17，掃描器16兩側對稱設有粗調驅動裝置18，所述粗調驅動裝置18穿過所述上基座14，所述電子控制系統2包括實現掃描器16的各種預設功能及維持掃描狀態的反饋控制系統，所述計算機系統3包括對計算機的人機交互的軟件的操作、指令由電子學控制系統使探針頭部系統實現其功能、完成實時過程的處理、數據的獲取以及數據的分析處理輸出。