Cymharu Tri Dull Gweithredu Egwyddor Weithio AFM Microsgop
modd cyswllt
Yn y modd cyswllt, mae'r domen bob amser mewn cysylltiad ysgafn â'r sampl, gan sganio mewn uchder cyson neu fodd grym cyson. Wrth sganio, mae'r blaen yn llithro dros wyneb y sampl. Yn nodweddiadol, mae modd cyswllt yn cynhyrchu delweddau sefydlog, cydraniad uchel.
Yn y modd cyswllt, os caiff y sampl meddal ei sganio, efallai y bydd wyneb y sampl yn cael ei niweidio oherwydd cyswllt uniongyrchol â blaen y nodwydd. Os bydd y grym rhwng y sampl a'r blaen yn cael ei wanhau wrth sganio i amddiffyn y sampl, efallai y bydd y ddelwedd yn cael ei ystumio neu gellir cael arteffactau. Ar yr un pryd, bydd gweithred capilari'r wyneb hefyd yn lleihau'r datrysiad. Felly, yn gyffredinol nid yw'r modd cyswllt yn addas ar gyfer astudio macromoleciwlau biolegol, samplau â modwlws elastig isel, a samplau sy'n hawdd eu symud a'u dadffurfio.
modd digyffwrdd
Yn y modd digyswllt, mae'r blaen yn dirgrynu uwchben wyneb y sampl, byth mewn cysylltiad â'r sampl, ac mae monitor y stiliwr yn canfod grymoedd ystod hir annistrywiol fel van der Waals a grymoedd electrostatig ar y sampl â delwedd. Er bod y modd hwn yn cynyddu sensitifrwydd y microsgop, pan fo'r pellter rhwng blaen y nodwydd a'r sampl yn hir, mae'r datrysiad yn is na'r modd cyswllt a'r modd tap, ac mae'r delweddu yn ansefydlog ac mae'r llawdriniaeth yn gymharol anodd. Cymharol ychydig o gymwysiadau sydd i ddelweddu mewn hylif mewn bioleg.
modd tap
Yn y modd tapio, mae'r cantilever yn cael ei orfodi i ddirgrynu yn agos at ei amledd soniarus, ac mae'r blaen oscillaidd yn tapio wyneb y sampl yn ysgafn, gan wneud cysylltiad ysbeidiol â'r sampl, felly fe'i gelwir hefyd yn ddull cyswllt ysbeidiol. Oherwydd y modd tapio, mae'n bosibl osgoi'r blaen rhag glynu wrth y sampl, ac nid oes bron unrhyw ddifrod i'r sampl yn ystod y sganio. Pan fydd blaen y modd tapio yn cyffwrdd â'r wyneb, gall oresgyn y grym gludiog rhwng y domen a'r sampl trwy ddarparu digon o osgled y domen. Ar yr un pryd, gan fod y grym actio yn fertigol, mae ffrithiant ochrol, cywasgu a grymoedd cneifio yn effeithio'n llai ar y deunydd arwyneb. Mantais arall o'r modd tapio o'i gymharu â'r modd di-gyswllt yw'r ystod waith fawr a llinol, sy'n gwneud y system adborth fertigol yn sefydlog iawn ac yn ailadroddadwy ar gyfer mesuriadau sampl.
yr
Mae modd tapio AFM yn gyraeddadwy mewn amgylcheddau atmosfferig a hylifol. Yn yr amgylchedd atmosfferig, pan nad yw blaen y nodwydd mewn cysylltiad â'r sampl, mae'r microcantilever yn pendilio'n rhydd gyda'r osgled uchaf; pan fydd blaen y nodwydd mewn cysylltiad ag arwyneb y sampl, er bod y daflen ceramig piezoelectrig yn cyffroi'r microcantilever i osgiladu gyda'r un egni, mae'r rhwystr sterig yn gwneud y microgantilen Mae osgled y cantilifer yn lleihau, mae'r system adborth yn rheoli osgled y cantilifer i bod yn gyson, ac mae blaen y nodwydd yn dilyn i fyny ac i lawr arwyneb y sampl i symud i fyny ac i lawr i gael y wybodaeth siâp. Mae'r modd tapio hefyd yn addas ar gyfer gweithredu mewn hylif, ac oherwydd effaith dampio'r hylif, mae'r grym cneifio rhwng blaen y nodwydd a'r sampl yn llai, ac mae'r difrod i'r sampl yn llai, felly mae'r modd tapio delweddu yn y gellir perfformio hylif ar samplau biolegol gweithredol Profi ar y safle, olrhain adweithiau hydoddiant ar y safle, ac ati.
modd grym ochrol
Mae Microsgopeg Grym Ochrol (LFM) yn gweithio'n debyg i AFM mewn modd cyswllt. Pan fydd y micro-cantilever yn sganio uwchben y sampl, oherwydd y rhyngweithio rhwng y blaen ac arwyneb y sampl, mae'r cantilifer yn siglo, ac mae tua dau gyfeiriad anffurfiad: fertigol a llorweddol. A siarad yn gyffredinol, mae'r newid yn y cyfeiriad fertigol a ganfyddir gan y synhwyrydd sefyllfa laser yn adlewyrchu siâp yr arwyneb sampl, a'r newid yn y signal a ganfuwyd yn y cyfeiriad llorweddol, oherwydd priodweddau deunydd gwahanol arwyneb y deunydd, y cyfernod ffrithiant yw hefyd gwahanol. yn wahanol, felly yn y broses o sganio, mae graddau ystumiad chwith a dde'r microcantilever hefyd yn wahanol. Mae graddau plygu torsional y cantilifer yn cynyddu neu'n lleihau wrth i briodweddau ffrithiannol yr arwyneb newid (mae ffrithiant cynyddol yn arwain at fwy o dirdro). Mae synhwyrydd laser yn mesur ac yn cofnodi topograffeg a data grym ochrol ar wahân mewn amser real. Fel arfer, nid yn unig y gall gwahanol gydrannau arwyneb y sampl arwain at ystumio'r micro-gantilifer, ond hefyd gall newid morffoleg wyneb y sampl hefyd achosi ystumiad y micro-gantilifr, fel y dangosir yn y ffigur isod. . Er mwyn gwahaniaethu rhwng y ddau, fel arfer dylid caffael delweddau LFM a delweddau AFM ar yr un pryd. Yn dibynnu ar achos afluniad y cantilifer, gellir defnyddio LFM fel arfer i gael delweddau cyfansoddiadol a "delweddau ymyl-well" o'r arwyneb deunydd.
