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原子力顯微鏡AFM的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)介紹
閱讀：916 發(fā)布時(shí)間：2023-2-13
原子力顯微鏡AFM是一種具有原子級(jí)別高分辨率的新型表面分析儀器，它不但能像掃描隧道顯微鏡（STM）那樣觀察導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的表面現(xiàn)象，而且能用來觀察諸如玻璃、陶瓷等非導(dǎo)體表面的微觀結(jié)構(gòu)，還可以在氣體、水和油中無損傷地直接觀察物體，大大地拓展了顯微技術(shù)在生命科學(xué)、物理、化學(xué)、材料科學(xué)和表面科學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。
工作原理：
AFM通常利用一個(gè)很尖的探針對(duì)樣品掃描，探針固定在對(duì)探針與樣品表面作用力極敏感的微懸臂上。懸臂受力偏折會(huì)引起由激光源發(fā)出的激光束經(jīng)懸臂反射后發(fā)生位移。檢測器接受反射光，后接受信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采集、處理、形成樣品表面形貌圖像。
優(yōu)缺點(diǎn)介紹：
相對(duì)于掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優(yōu)點(diǎn)。不同于電子顯微鏡只能提供二維圖像，AFM提供真正的三維表面圖。同時(shí)，AFM不需要對(duì)樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對(duì)樣品會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。第三，電子顯微鏡需要運(yùn)行在高真空條件下，原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環(huán)境下都可以良好工作。這樣可以用來研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。和掃描電子顯微鏡相比，AFM的缺點(diǎn)在于成像范圍太小,速度慢，受探頭的影響太大。