原子力顯微鏡
1設(shè)備概述
2技術(shù)指標(biāo)
1、工作模式:接觸、輕敲、相位、摩擦力、磁力或靜電力
2、樣品尺寸:Φ≤90mm,H≤20mm
3、大掃描范圍:橫向50um,縱向5um
4、掃描分辨率:橫向0.2nm,縱向0.05nm
5、掃描速率:0.6Hz~4.34Hz
6、掃描角度:任意
7、樣品移動(dòng)范圍:0~20mm
8、馬達(dá)趨近脈沖寬度:10±2ms
9、光學(xué)放大倍數(shù):10X
10、光學(xué)分辨率:1um
11、圖像采樣點(diǎn):256×256,512×512
12、掃描控制:XY采用18-bit D/A,Z采用16-bit D/A
13、數(shù)據(jù)采樣:14-bit A/D、雙16-bit A/D多路同步采樣
14、反饋方式:DSP數(shù)字反饋
15、反饋采樣速率:64.0KHz
16、計(jì)算機(jī)接口:USB2.0
17、運(yùn)行環(huán)境:運(yùn)行于Windows98/2000/XP/7/8操作系統(tǒng)
3儀器構(gòu)成
打開(kāi)原子力顯微鏡木質(zhì)包裝箱后,請(qǐng)仔細(xì)檢查儀器整機(jī)和裝機(jī)附件是否齊全。本儀器的裝機(jī)附件主要包括以下部分,請(qǐng)仔細(xì)核對(duì)。
1.儀器操作使用說(shuō)明書(shū)1份(圖1.1)
2.三端交流電源線1根(圖1.2)
3.USB數(shù)據(jù)線1根(圖1.3)
4.附件盒1個(gè)(圖1.4)
5.軟件和驅(qū)動(dòng)光盤1個(gè)(圖1.5)
6.彎頭鑷子1把(圖1.6)
7.平口鑷子1把(圖1.7)
8.光柵和DVD樣品各1個(gè)(圖1.8)
9.樣品基片10個(gè)(圖1.9)
10.輕敲探針5根(圖1.10)
11.接觸探針5根(圖1.11)
12.探針架1個(gè)(圖1.12)
圖1.2 圖1.3 圖1.4
圖1.5 圖1.6 圖1.7
圖1.8 圖1.9 圖1.10
圖1.11 圖1.12
本儀器為體式原子力顯微鏡,其硬件基本構(gòu)成如圖1.13所示。
圖1.13 儀器整機(jī)結(jié)構(gòu)組成
4功能特點(diǎn)
硬件系統(tǒng)
1、光機(jī)電體化設(shè)計(jì),外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
2、掃描探頭和樣品臺(tái)集成體,抗干擾能力強(qiáng);
3、精密激光檢測(cè)及探針定位裝置,光斑調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單,操作方便;
4、采用樣品趨近探針?lè)绞,使針尖垂直于樣品掃描?br /> 5、伺服馬達(dá)手動(dòng)或自動(dòng)脈沖控制,驅(qū)動(dòng)樣品垂直接近探針,實(shí)現(xiàn)掃描區(qū)域精確定位;
6、精度大范圍的樣品移動(dòng)裝置,可自由移動(dòng)感興趣的樣品掃描區(qū)域;
7、精度大范圍的壓電陶瓷掃描器,根據(jù)不同精度和掃描范圍要求選擇;
8、帶光學(xué)定位的CCD觀測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)觀測(cè)與定位探針掃描樣品區(qū)域;
9、采用伺服馬達(dá)控制CCD自動(dòng)對(duì)焦功能;
10、模塊化的電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),便于電路的持續(xù)改進(jìn)與維護(hù);
11、集成多種掃描工作模式控制電路,配合軟件系統(tǒng)使用。
軟件系統(tǒng)
1、可觀測(cè)樣品掃描時(shí)的表面形貌像、振幅像和相位像;
2、具備接觸、輕敲、相位、摩擦力、磁力或靜電力工作模式;
3、可自由選擇圖像采樣點(diǎn)為256×256或512×512;
4、多通道圖像同步采集顯示,實(shí)時(shí)查看剖面圖;
5、多種曲線力-間距(F-Z)、頻率-RMS(f-RMS)、RMS-間隙(RMS-Z)測(cè)量功能;
6、可進(jìn)行掃描區(qū)域偏移、剪切功能,任意選擇感興趣的樣品區(qū)域;
7、可任意選擇樣品起始掃描角度;
8、激光光斑檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)整功能;
9、針尖共振峰自動(dòng)和手動(dòng)搜索功能;
10、可任意定義掃描圖像的色板功能;
11、支持樣品傾斜線平均、偏置實(shí)時(shí)校正功能;
12、支持掃描器靈敏度校正和電子學(xué)控制器自動(dòng)校正;
13、支持樣品圖片離線分析與處理功能。
5運(yùn)用領(lǐng)域
6硬件安裝
本產(chǎn)品為納米級(jí)精密測(cè)量?jī)x器,對(duì)工作環(huán)境有較的要求,請(qǐng)將儀器整機(jī)放置在具有防震效果的堅(jiān)固的工作臺(tái)之上,避免周圍有較強(qiáng)的震動(dòng)源和較大的電磁干擾。整機(jī)放置完畢后請(qǐng)按照如圖1.14所示連接好儀器的各硬件單元。
圖 儀器硬件接線圖
7軟件安裝
硬件安裝完畢后,將本產(chǎn)品的裝機(jī)附件軟件和驅(qū)動(dòng)光盤插入到與整機(jī)相連的PC光驅(qū)內(nèi),打開(kāi)光盤后,里面含有儀器操作使用說(shuō)明書(shū)電子版、AFM操作軟件、軟件驅(qū)動(dòng)程序、離線處理軟件和離線軟件說(shuō)明書(shū)。
驅(qū)動(dòng)安裝安裝驅(qū)動(dòng)之前,請(qǐng)先檢查PC機(jī)的操作系統(tǒng)類型,如果PC是32位操作系統(tǒng),請(qǐng)安裝光盤中附帶的“FT232RL驅(qū)動(dòng)-32位”,進(jìn)入該文件夾,雙擊“ftdi_ft232_drive.exe”,按提示步驟進(jìn)行下步直至完成,然后打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),PC機(jī)會(huì)自動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序直至提示顯示安裝完成;如果PC是64位操作系統(tǒng),請(qǐng)安裝光盤中附帶的“FT232RL驅(qū)動(dòng)-64位”拷貝到PC機(jī)的本地磁盤中,然后打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),PC機(jī)會(huì)自動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序直至提示顯示安裝完成。
驅(qū)動(dòng)安裝完成后,請(qǐng)檢查PC機(jī)中與儀器相連的COM口,右擊“我的電腦屬性設(shè)備管理器”——“端口”,查看“USB Serial Port”的COM口是否在COM1~COM10之間,如果不是,請(qǐng)手動(dòng)更改COM設(shè)置使其在COM1~COM10之間。COM口設(shè)置更改步驟如下:
第步:右擊“USB Serial Port”點(diǎn)擊“屬性”,打開(kāi)COM端屬性窗口,如圖1.15。
圖1.15
第二步:選擇“Port Settings”選項(xiàng),點(diǎn)擊“Advanced”,打開(kāi)COM端設(shè)置窗口,如圖1.16。
圖1.16
第三步:選擇“COM Port Number”選項(xiàng),端口般設(shè)置為COM3,如圖1.17。然后點(diǎn)擊OK,并依次點(diǎn)擊確定。
圖1.17
將隨機(jī)光盤中的“AFM軟件”文件夾拷貝到PC機(jī)的本地磁盤中,然后打開(kāi)“TAFM”文件夾,刪除“TAFM.ini”配置文件,再打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),雙擊“TAFM.exe”文件,輕敲模式操作軟件即可使用。同樣,打開(kāi)“AFM”文件夾,刪除“AFM.ini”配置文件,再打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),雙擊“AFM.exe”文件,接觸模式操作軟件即可使用。
離線軟件安裝打開(kāi)隨機(jī)光盤中的“離線處理軟件”文件夾,然后雙擊“WSxM3_0.exe”,按照提示步驟依次進(jìn)行下步直至軟件安裝完成。
8AFM工作方法
蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司的FM-Nanoview6800原子力顯微鏡AFM操作軟件使用
1 輕敲式AFM操作方法
第步、 打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),然后打開(kāi)“TAFM”文件夾,雙擊“TAFM.exe”文件,即可進(jìn)入輕敲模式軟件界面。
第二步、選擇掃描分辨率,進(jìn)入軟件界面后,會(huì)跳出個(gè)窗口,根據(jù)用戶需要可以選擇不同的掃描分辨率,般選擇256,然后點(diǎn)擊確定,如圖2.1。
圖2.1
第三步、電子學(xué)校正,每天檢查次控制系統(tǒng)輸入通道的零點(diǎn)校正,選擇軟件工具欄“顯微鏡”——“校正”——“電子學(xué)”,跳出電子學(xué)校正窗口,校正操作時(shí)先用黑色不透光紙片完全隔斷探頭內(nèi)的激光光路,然后選擇A/D通道調(diào)零內(nèi)的3個(gè)選項(xiàng),單擊“應(yīng)用”,系統(tǒng)將進(jìn)行校正,然后單擊確定并關(guān)閉對(duì)話框,如圖2.2。
圖2.2
第四步、光斑檢測(cè),將裝好輕敲探針的探針架(探針安裝方法見(jiàn)3.2)插入到探頭的燕尾槽內(nèi)并插到底。然后點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),跳出光斑檢測(cè)窗口,然后點(diǎn)擊開(kāi)始檢測(cè)按鈕 按鈕,則光斑檢測(cè)功能開(kāi)始運(yùn)行。調(diào)節(jié)光斑的位置使其處于光斑檢測(cè)十字框的中間(光斑調(diào)節(jié)方法見(jiàn)3.3),然后再點(diǎn)擊次 按鈕,停止檢測(cè)并關(guān)閉窗口,如圖2.3。
圖2.3
第五步、搜索共振峰,點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),跳出f-RMS曲線功能窗口;設(shè)置振源幅度為0.01或者0.1,然后點(diǎn)擊按鈕開(kāi)始自動(dòng)搜索,自動(dòng)搜索完成后,再點(diǎn)擊按鈕開(kāi)始采集f-RMS曲線,間隔3s后再點(diǎn)擊次采集完成,如圖2.4。
圖2.4
第六步、選擇系統(tǒng)參數(shù),首先點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),打開(kāi)圖像掃描窗口,設(shè)置雙幅圖像的“顯示范圍”參數(shù)分別為10nm和1v,“顯示模式”均為圖像+剖面線,如圖2.5。
圖2.5
然后選擇軟件工具欄“顯微鏡”——“校正”——“系統(tǒng)參數(shù)”,會(huì)跳出系統(tǒng)參數(shù)窗口,選擇“當(dāng)前參數(shù)文件”與掃描器上的型號(hào)保持致,然后點(diǎn)擊“保存到當(dāng)前參數(shù)文件”,再點(diǎn)擊“確定”后關(guān)閉該窗口,如圖2.6。
圖2.6
第七步、選擇圖像顏色,點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),跳出“調(diào)色板編輯器”窗口,可以自由設(shè)置圖像的顏色,般設(shè)置參數(shù):“選擇曲線”為紅色,“選擇調(diào)色板”值為13,如圖2.7。然后點(diǎn)擊確定并關(guān)閉窗口。
圖2.7
第八步、探針-樣品趨近,首先進(jìn)行手動(dòng)控制馬達(dá)趨近探針接近樣品,如圖2.8為儀器控制面上的探針-樣品趨近馬達(dá)控制按鈕。
圖2.8探針-樣品趨近馬達(dá)控制按鈕
當(dāng)手動(dòng)控制馬達(dá)趨近探針接近樣品到1mm之內(nèi)時(shí),改用軟件自動(dòng)趨近,點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),打開(kāi)馬達(dá)自動(dòng)控制功能窗口,先點(diǎn)擊圖標(biāo),打開(kāi)下拉菜單,根據(jù)不同掃描器的掃描范圍般設(shè)置參數(shù)“停止在”為400~1000nm之間。其他參數(shù)為默認(rèn)的即可。
然后點(diǎn)擊“自動(dòng)趨近”,此時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)控制探針趨近樣品,當(dāng)探針接近樣品到合適位置時(shí)馬達(dá)會(huì)自動(dòng)停止,并跳出提示窗口“已進(jìn)入工作區(qū),馬達(dá)停止”然后點(diǎn)擊確定,如圖2.9。
圖2.9
第九步、觀察RMS-Z曲線,當(dāng)探針趨近樣品到位,馬達(dá)自動(dòng)停止后,在圖像掃描之前可以首先觀察RMS-Z曲線,以檢查探針趨近樣品時(shí)的針尖狀態(tài)(注意這步不是必需的步驟,若針尖和樣品趨近到位后狀態(tài)良好,該步驟可省掉)。點(diǎn)擊快捷鍵圖標(biāo),打開(kāi)RMS-Z曲線窗口,然后點(diǎn)擊圖標(biāo),開(kāi)始測(cè)試RMS-Z曲線,觀察曲線是否規(guī)則如下,如不是再點(diǎn)擊圖標(biāo),讓掃描點(diǎn)自動(dòng)偏移;或者單擊馬達(dá)單步進(jìn)按鈕;或者單擊馬達(dá)單步退按鈕,然后再點(diǎn)擊圖標(biāo),再次測(cè)試RMS-Z曲線,如此直至看到完整的RMS-Z曲線為止,然后關(guān)閉該窗口,如圖2.10。RMS-Z曲線作用是測(cè)量探針振動(dòng)幅度與距離的關(guān)系,通過(guò)RMS-Z曲線可判斷探針—樣品作用的狀態(tài),也可以判斷探針狀態(tài)。
圖2.10
第十步、圖像掃描,首先點(diǎn)擊圖標(biāo),開(kāi)始正式進(jìn)入圖像掃描過(guò)程,如圖2.11。
圖2.11
在圖像掃描過(guò)程中可以根據(jù)樣品表面的起伏逐步改變“掃描范圍”參數(shù)從0->100->500->1000->2000->5000nm 的方式逐漸增大,同時(shí)相應(yīng)增加度圖像的“顯示范圍”參數(shù)和RMS信號(hào)圖像“顯示范圍”參數(shù),查看度剖面線和RMS信號(hào)剖面線度是否出界。在掃描過(guò)程中也可以同時(shí)改變窗口左側(cè)的其他相應(yīng)參數(shù)值以便獲得更清晰更有用的圖像,下面介紹下窗口左側(cè)主要參數(shù)的含義。
“XY比例”:此參數(shù)主要是改變圖像掃描過(guò)程中XY方向的采樣點(diǎn)比例。
“X偏移”“Y偏移”:此參數(shù)改變樣品掃描位置的實(shí)時(shí)偏移。
“掃描角度”:此參數(shù)改變樣品掃描角度的實(shí)時(shí)變化。
“掃描速率”:改變圖像掃描的速度。
“比例增益”“積分增益”:改變樣品掃描時(shí)系統(tǒng)的反饋速度。
同時(shí)再介紹下圖像掃描窗口工具欄上的圖標(biāo)含義。
:開(kāi)始和停止掃描
:從下往上掃描
:從上往下掃描
:掃描范圍增大倍
:掃描范圍減小倍
:掃描范圍大化
:快速進(jìn)行掃描中心偏移
:選擇掃描區(qū)域
:快速改變掃描角度
:實(shí)時(shí)測(cè)量表面形貌大小
:自動(dòng)保存樣品
在圖像掃描過(guò)程中同時(shí)點(diǎn)擊下圖標(biāo),圖像數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)保存到AFM軟件所在的磁盤X:\AFM軟件\TAFM\Data中,只有完整掃描幅圖像結(jié)束后才會(huì)自動(dòng)保存數(shù)據(jù),當(dāng)所需圖像掃描結(jié)束后,再點(diǎn)擊圖標(biāo),此時(shí)圖像掃描停止,如圖2.12。
圖2.12
如果需要改變圖像數(shù)據(jù)的保存路徑可以在圖像掃描開(kāi)始之前或者停止時(shí)設(shè)置保存路徑及保存文件的名稱。點(diǎn)擊工具欄“視圖”——“捕捉文件名”,會(huì)跳出以下窗口,可設(shè)置保存路徑及保存文件名稱,然后點(diǎn)擊確定,如圖2.13。
圖2.13
第十步、探針退出,儀器工作結(jié)束。當(dāng)圖像掃描結(jié)束且停止后,再點(diǎn)擊快捷鍵圖標(biāo)圖標(biāo),打開(kāi)軟件馬達(dá)自動(dòng)控制功能,然后點(diǎn)擊“自動(dòng)退出”,此時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)控制探針離開(kāi)樣品,如圖2.14。當(dāng)自動(dòng)退出停止后,再手動(dòng)控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)探針離開(kāi)樣品到2mm之外,然后依次關(guān)閉“馬達(dá)自動(dòng)控制”窗口,軟件主窗口和儀器主電源開(kāi)關(guān)。
圖2.14
2 接觸式AFM操作方法
第步、 打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān),然后打開(kāi)“AFM”文件夾,雙擊“AFM.exe”文件,即可進(jìn)入接觸模式軟件界面。
第二步、第三步、第四步、第六步、第七步操作步驟與輕敲式AFM操作方法致,第五步沒(méi)有。但是接觸式AFM工作模式必須要更換接觸式探針(探針更換方法見(jiàn)3.2)
第八步、探針-樣品趨近,在探針趨近樣品之前首先要設(shè)置圖像掃描窗口左側(cè)的“設(shè)置點(diǎn)”參數(shù)為-1~ -0.9之間,如圖2.15所示。然后才能進(jìn)行探針樣品趨近,操作方法與輕敲式AFM操作方法致。
圖2.15
第九步、觀察F-Z曲線,當(dāng)探針趨近樣品到位,馬達(dá)自動(dòng)停止后,在圖像掃描之前可以首先觀察F-Z曲線,以檢查探針趨近樣品時(shí)的針尖狀態(tài)。(注意這步不是必需的步驟,若針尖和樣品趨近到位后狀態(tài)良好,該步驟可省掉)。點(diǎn)擊快捷鍵圖標(biāo),打開(kāi)F-Z曲線窗口,然后點(diǎn)擊圖標(biāo),開(kāi)始測(cè)試F-Z曲線,觀察曲線是否規(guī)則如下,如不是再點(diǎn)擊圖標(biāo),讓掃描點(diǎn)自動(dòng)偏移;或者單擊馬達(dá)單步進(jìn)按鈕;或者單擊馬達(dá)單步退按鈕,然后再點(diǎn)擊圖標(biāo),再次測(cè)試F-Z曲線,如此直至看到完整的F-Z 曲線圖為止,如圖2.16。然后關(guān)閉該窗口。通過(guò)獲得良好的F-Z 曲線來(lái)減小或增加針尖和樣品間的接觸力,好的樣品成像質(zhì)量依賴于好的F-Z 曲線。
圖2.16
第十步、第十步操作步驟與輕敲式AFM操作方法致。
9樣品制備
如果您是第次使用該原子力顯微鏡,建議您首先使用裝機(jī)附件中已經(jīng)制備好的光柵或DVD樣品成像。使用其他的樣品成像,必須將待測(cè)的樣品通過(guò)雙面膠或其他的膠水固定在裝機(jī)附件中提供的樣品基片上,然后連同樣品基片吸附在儀器的掃描器上面。
10探針安裝
蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司的FM-Nanoview6800原子力顯微鏡探針安裝
關(guān)于接觸式探針和輕敲式探針的安裝方法完全致。首先將探針架翻轉(zhuǎn),使其有溝槽的面朝上,右手使用彎頭鑷子輕輕的夾住探針的前端(注意力道不能太大,否則探針會(huì)夾崩),左手施加較小的壓力按住探針架,使探針架上面的彈簧片升起,如圖3.1。
圖3.1
然后右手小心地將探針插入到探針架的凹槽里,直到與里面的邊緣貼緊,再撤去彎頭鑷子,左手放松探針架使彈簧片慢慢的夾住探針,這樣探針就牢牢地固定在探針架的凹槽里,如圖3.2。后將裝有探針的探針架插入到儀器探頭的燕尾槽內(nèi)。
圖3.2
當(dāng)探針長(zhǎng)期使用損耗需要更換時(shí),首先將探針架從探頭燕尾槽中抽出,然后翻轉(zhuǎn)放置在桌面上,使其有溝槽的面朝上,右手拿住彎頭鑷子輕輕的夾住探針的前端,左手施加較小的壓力按住探針架,使探針架上面的彈簧片升起,然后右手將夾有探針的鑷子小心的抽出,如圖3.3。并將探針?lè)胖迷谔结樅袃?nèi),再使用彎頭鑷子重新去夾起枚新的探針,安裝方法與上致。
圖3.3
11光斑調(diào)節(jié)
在輕敲式AFM和接觸式AFM操作方法的第四步中,當(dāng)探針安裝完畢或者每次更換新的探針后,都需要對(duì)光斑進(jìn)行調(diào)節(jié)。光斑調(diào)節(jié)方法如下:
點(diǎn)擊軟件快捷鍵圖標(biāo),跳出光斑檢測(cè)窗口,然后點(diǎn)擊開(kāi)始檢測(cè)按鈕 按鈕,則光斑檢測(cè)功能開(kāi)始運(yùn)行。首先通過(guò)微調(diào)探頭激光器位置旋鈕使激光打在探針微懸臂的前端上,如圖3.4。然后會(huì)在探針的下方形成個(gè)衍射光斑,如圖3.5。
圖3.4 激光打在微懸臂上 圖3.5 形成的衍射光斑
如圖3.6為掃描探頭的外形結(jié)構(gòu)圖,調(diào)節(jié)激光光斑時(shí),首先旋動(dòng)樣品二維移動(dòng)架X向旋鈕將樣品移動(dòng)到右端,然后在掃描探頭的左側(cè)下方放張白色的小紙片,這時(shí)在小紙片上將看到激光的光斑。微調(diào)探頭上的激光器X向位置旋鈕,可使激光沿探針懸臂平行移動(dòng);微調(diào)探頭上的激光器Y向位置旋鈕,可使激光沿探針懸臂垂直移動(dòng)。(注意般情況下只需微調(diào)激光器Y向位置旋鈕就可看到激光衍射光斑)
圖3.6 掃描探頭的外形結(jié)構(gòu)圖
然后調(diào)節(jié)探頭四象限位置旋鈕檢測(cè)激光是否調(diào)節(jié)好,這時(shí)可以邊監(jiān)視“光斑檢測(cè)”窗口中光斑的位置邊來(lái)調(diào)整四象限探測(cè)器XY 旋鈕,如果激光能量發(fā)生較大變化,則說(shuō)明激光沒(méi)有準(zhǔn)確的打在探針懸臂的前端,需要重新調(diào)節(jié)激光器位置;如果激光能量沒(méi)有發(fā)生變化,則說(shuō)明激光準(zhǔn)確的打在了探針懸臂的前端。
后調(diào)節(jié)四象限位置旋鈕使光斑的位置處于光斑檢測(cè)十字框的中間,調(diào)節(jié)探頭上的四象限探測(cè)器X 旋鈕,“光斑檢測(cè)”窗口內(nèi)的紅色光斑會(huì)水平移動(dòng);調(diào)節(jié)探頭上的四象限探測(cè)器Y 旋鈕,“光斑檢測(cè)”窗口內(nèi)的紅色光斑會(huì)垂直移動(dòng)。然后再點(diǎn)擊次 按鈕,停止檢測(cè)并關(guān)閉窗口。
12CCD使用方法
蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司的FM-Nanoview6800原子力顯微鏡CCD使用方法
本儀器提供CCD觀測(cè)系統(tǒng),其光學(xué)放大倍數(shù)為10倍,光學(xué)分辨率可達(dá)到1um。可實(shí)時(shí)觀測(cè)探針趨近樣品和掃描時(shí)的情形,也便于選擇定位感興趣的樣品掃描區(qū)域。該CCD裝置使用的是大數(shù)值孔徑定焦鏡頭,由于儀器出廠時(shí)CCD焦距是打在探針之上的,因此使用時(shí)基本無(wú)需調(diào)節(jié)焦距,如需觀察探針之外的樣品區(qū)域可通過(guò)調(diào)節(jié)控制面板上的物距控制按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)物距調(diào)到合適距離時(shí),儀器操作面板上的顯示屏中可觀測(cè)到探針和樣品的圖像。如圖3.7為CCD觀測(cè)系統(tǒng)的控制按鈕。
圖3.7 CCD物距控制按鈕
13樣品移動(dòng)架使用
樣品移動(dòng)架使用
本儀器提供樣品微米移動(dòng)架,便于用戶在使用時(shí)選擇定位感興趣的樣品掃描區(qū)域,,如圖3.8。樣品移動(dòng)架可移動(dòng)待測(cè)樣品在XY方向上的位置變化,采用精密微分頭調(diào)節(jié),樣品移動(dòng)位置的調(diào)節(jié)必須在探針趨近樣品掃描之前,可以配合CCD觀測(cè)系統(tǒng)起使用。
14常見(jiàn)問(wèn)題
蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司的FM-Nanoview6800原子力顯微鏡常見(jiàn)問(wèn)題處理方法:
1、圖像出現(xiàn)漂移彎曲現(xiàn)象
可能的原因:1)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不正常,2)系統(tǒng)環(huán)境不穩(wěn)定,3)樣品制備沒(méi)有達(dá)到要求,4)實(shí)驗(yàn)環(huán)境沒(méi)有達(dá)到要求。
解決的方法:1)首先檢查儀器的開(kāi)機(jī)、調(diào)試過(guò)程是否按規(guī)范進(jìn)行,接插件是否接插良好。2)般開(kāi)機(jī)30分鐘以上,儀器可以正常工作,主要是達(dá)到儀器的熱穩(wěn)定性。3)檢查樣品制備是否按要求進(jìn)行,襯底的平整度,樣品的平整度,襯底和樣品的清潔度。4)環(huán)境是否足夠的安靜、抗震動(dòng),另外環(huán)境的濕度也不能夠太大。
2、實(shí)驗(yàn)圖象中出現(xiàn)拉線現(xiàn)象
可能的原因:1)AFM接觸模式作用力不夠,2)掃描速度太快,3)反饋跟不上。
解決的方法:1)增加設(shè)置點(diǎn)的數(shù)值。2)降低掃描速度,般建議掃描速度0.5~1.0Hz。3)增加反饋速度,增大積分參數(shù),般原則是在不引起共振的情況下,盡量加大積分?jǐn)?shù)值,以保持反饋速度足夠快。
3、圖象中有多重結(jié)構(gòu)或者多次重復(fù)的結(jié)構(gòu)
可能的原因:雙針尖或者多針尖效應(yīng)。
解決的方法:更換針尖。
4、圖象出現(xiàn)片白和片黑
可能的原因:1)掃描管Z方向已經(jīng)漂出范圍,2)實(shí)時(shí)圖象處理選擇,3)樣品起伏過(guò)大。
解決的方法:1)檢查Z方向電壓是否在正常范圍,通過(guò)調(diào)節(jié)使得Z電壓顯示正常。2)般情況,實(shí)時(shí)圖象處理選擇線平均。3)更換掃描區(qū)域獲更換新的樣品
5、如何設(shè)置接觸模式中的設(shè)置點(diǎn)?
接觸模式的設(shè)置點(diǎn)是樣品與探針間作用力的大小,設(shè)置點(diǎn)為負(fù)值,般設(shè)為-1~ -0.1之間,其絕對(duì)值
越大表明樣品與探針間作用力越強(qiáng),即探針壓迫樣品越緊。
6、如何選擇不同的工作模式?
原子力顯微鏡通常有兩種工作模式:接觸模式和輕敲模式。般而言表面較硬的樣品用接觸AFM,
軟樣品或生物樣品用輕敲AFM。大部分樣品都適合用輕敲AFM,如果需要分辨率時(shí)可用接觸AFM。
15注意事項(xiàng)
1、欲得到更好的圖像效果,本儀器可另行配備業(yè)防震設(shè)備;
2、儀器工作時(shí)不可觸碰或移動(dòng);
3、儀器運(yùn)行時(shí)防止突然斷電,也不可強(qiáng)行斷電;
4、請(qǐng)勿在靠近會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大無(wú)線電波或射線的環(huán)境下工作;
5、定頻率的電磁場(chǎng)可能會(huì)影響掃描的圖像;
6、本儀器需要有接地連接。
16客戶實(shí)驗(yàn)
17服務(wù)條款
蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司的FM-Nanoview6800原子力顯微鏡技術(shù)服務(wù)條款
1.驗(yàn)貨
儀器設(shè)備達(dá)到目的地后,供方工程師與需方人員共同開(kāi)箱,并按合同要求檢驗(yàn)清單所列整機(jī)配件,運(yùn)輸損失及可能部件缺失由供方解決。驗(yàn)貨合格后由使用方出具相關(guān)收貨證明。
2. 安裝
儀器設(shè)備安裝由供方工程師現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝,需方人員提供必要的協(xié)助。供方工程師有義務(wù)向需方講解儀器安裝和拆解的步驟、注意事項(xiàng)級(jí)安全常識(shí)。在此過(guò)程中由需方不慎造成的人為零件損失,公司需要更換的,將酌情收取相關(guān)費(fèi)用。
3. 調(diào)試
儀器設(shè)備的調(diào)試工作由供方工程師負(fù)責(zé)進(jìn)行,計(jì)算機(jī)軟件需要注冊(cè)或提供用戶ID號(hào)的,應(yīng)由用戶按手冊(cè)提示進(jìn)行,調(diào)試時(shí)需要檢驗(yàn)所有合同規(guī)定的性能指標(biāo)。
4. 培訓(xùn)
供方工程師提供2天的技術(shù)培訓(xùn)周期,需方應(yīng)指派二人預(yù)先熟悉儀器使用說(shuō)明書(shū)內(nèi)容,培訓(xùn)課程由供方工程師講解理論知識(shí)、儀器操作、校準(zhǔn)操作、日常維護(hù)保養(yǎng)及其他注意事項(xiàng)。經(jīng)培訓(xùn)的人員應(yīng)掌握儀器理論基礎(chǔ)、儀器原理、結(jié)構(gòu)和相關(guān)儀器功能,理解相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的意義,能較熟練地測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣品,熟悉測(cè)試其他樣品的知識(shí),掌握儀器標(biāo)準(zhǔn)操作,了解日常維護(hù)保養(yǎng)的知識(shí)。
5. 指標(biāo)驗(yàn)收
由供方工程師配合需方人員操作儀器,檢驗(yàn)通過(guò)合同要求的全部功能和技術(shù)指標(biāo),合格后由雙方在儀器驗(yàn)收單上簽字認(rèn)可。需方對(duì)某項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果有異議的,須當(dāng)天指出,并重新檢驗(yàn)。
6. 質(zhì)保期及售后服務(wù)
儀器自驗(yàn)收合格之日起,進(jìn)入質(zhì)保期,質(zhì)保期為年。儀器出現(xiàn)故障,賣方在接到用戶通知后二十四小時(shí)內(nèi)給予答復(fù),四十八小時(shí)內(nèi)給出解決方案并七日內(nèi)派維修人員到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修服務(wù)。保修期滿后,賣方仍提供優(yōu)惠維修服務(wù);過(guò)保修期的儀器整機(jī)或部件損壞,修復(fù)或更換后僅收取成本費(fèi)用;終身免費(fèi)技術(shù)咨詢。
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