AFM(原子力显微镜)的问题

1,在使用AFM的时候,feedback gain选的越高,piezo的响应速度越快,也就是说不容易损坏针尖。那么是不是用越大的feedback gain越好?这样做有什么问题?

2,一开始调节激光位置的时候,要把光斑调节到光探测器的正中,也就是DFL为0的位置。我朝同一个方向旋旋钮,DFL先增大,后减小。这是为什么?为什么不是线性的增大或减小呢?
谢谢楼下的回答,但是我的问题没有解决啊。

以前做过这个试验,你可以参考一下
1、 设备信号来源:激光信号接收:PSD(Position Sensitive Detector)全称为位置传感检测器,输出的是模拟信号,线性度好、响应快。探针:在镀金的小矩形上,每头有一大一小的等腰三角形,探针三角形顶端,垂直于三角形平面,肉眼只能看到三角形,看不到探针,一个矩形上有四个探针可以使用。压电陶瓷:样品在测试过程中,三维方向的运动是通过三根压电陶瓷的位移产生信号放大、反馈、数据采集、显示2、 过程1、把用探针的小矩形用双面胶贴好,矩形伸出的长度一般为小于或接近长边的一半,用四个控制螺钉调节激光器,使激光照在三角形的边上,直到产生衍射条纹,并且衍射条纹在PSD左侧,不能在PSD光敏面上,倾斜方向 \ ,光斑中心居中,激光照在三角形边上达到衍射条件时将产生强的反射光;

2、用双面胶把待测样品粘在样品台上,双面胶要贴平,样品要测得地方不能太靠样品台中心,因为在测试时探针接触的位置不是在样品台的中心,然后把样品台固定在三根压电陶瓷构成的支杆上,适当转动样品台,使待测样品的中心与探针的位置相对;3、用粗调使试样向探针运动,此时为了观察可把激光关了,当接近至1~2mm时打开激光,使用细调,观察控制面板上PSD反馈信号、Z轴反馈信号的变化、衍射光斑的变化,但衍射光斑移动时说明已进入原子力的作用范围,应缓慢调节旋钮,在光斑移动迅速的时候应适当方向调节旋钮,防止调过,在PSD信号为1.6,Z轴反馈信号-200~-300时即可进行测试。

3、出现的问题和解决方法

3.1 Z轴反馈信号不稳定当在调节的时候Z轴反馈信号不稳定,而且跳动很大时,就不能进行测试,产生这样的情况主要可能有两点:1、表面状态特殊,适当旋转样品台,从新选择测试位置;2、探针松动,因为探针是用双面胶粘的,在测试过程中,来回运动将是探针松动,这时由于探针的不稳定跳动将使反馈信号不稳定;

3.2 光斑不对对光斑的主要要求有:
1)衍射条纹要清楚,这要通过调节四个旋钮达到良好的衍射;
2)光斑要在PSD的左边,如果不对可能是由于针粘的不平,重新调整针的位置,将针贴平;
3)光斑的中心位置不对,这可能针固定的位置不对,适当旋转粘贴探针的铁圈,针的位置中间和伸出的长度为长边的一半或小于一半;
4)如果在调节距离的时候光斑不仅出现左右运动还有明显的上下运动,可能是由于支撑探针的三角形边断裂,在达到原子力范围时探针受力不均,此时可更换探针。

3.3 反馈信号弱首先保证打开高压电源,如果反馈信号弱将导致图像不清甚至不能测试
1)电池电量不足,激光灯强度变弱;
2)确认反馈旋钮1~2圈,PSD旋钮2~4圈,在此前提下如果反馈信号弱可适当调大反馈旋钮;
3)光斑应在PSD的左侧接近光敏面而不应该在光敏面上;
4)激光器出现问题,更换激光器;

3.4 像问题首先要有一块标准样品,在出现问题的时候测试标准样品,确认设备的问题:
1)探针上被粘上东西,通过快速扫描,把探针上的东西甩掉;
2)探针长期使用,磨损了,更换探针;
3)测试过程中Z方向超出范围,可能是样品贴的不平或样品本身起伏大,这时重贴样品或者把样品台旋转位置.
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2008-12-31
原子力显微镜(AFM)是购买浙江大学光电研究所研制的,已经使用一年多,中间出现些问题,也都解决了,现在做个总结:

1、 设备信号来源:激光信号接收:PSD(Position Sensitive Detector)全称为位置传感检测器,输出的是模拟信号,线性度好、响应快。探针:在镀金的小矩形上,每头有一大一小的等腰三角形,探针三角形顶端,垂直于三角形平面,肉眼只能看到三角形,看不到探针,一个矩形上有四个探针可以使用。压电陶瓷:样品在测试过程中,三维方向的运动是通过三根压电陶瓷的位移产生信号放大、反馈、数据采集、显示2、 过程1、把用探针的小矩形用双面胶贴好,矩形伸出的长度一般为小于或接近长边的一半,用四个控制螺钉调节激光器,使激光照在三角形的边上,直到产生衍射条纹,并且衍射条纹在PSD左侧,不能在PSD光敏面上,倾斜方向 \ ,光斑中心居中,激光照在三角形边上达到衍射条件时将产生强的反射光;

2、用双面胶把待测样品粘在样品台上,双面胶要贴平,样品要测得地方不能太靠样品台中心,因为在测试时探针接触的位置不是在样品台的中心,然后把样品台固定在三根压电陶瓷构成的支杆上,适当转动样品台,使待测样品的中心与探针的位置相对;3、用粗调使试样向探针运动,此时为了观察可把激光关了,当接近至1~2mm时打开激光,使用细调,观察控制面板上PSD反馈信号、Z轴反馈信号的变化、衍射光斑的变化,但衍射光斑移动时说明已进入原子力的作用范围,应缓慢调节旋钮,在光斑移动迅速的时候应适当方向调节旋钮,防止调过,在PSD信号为1.6,Z轴反馈信号-200~-300时即可进行测试。

3、出现的问题和解决方法

3.1 Z轴反馈信号不稳定当在调节的时候Z轴反馈信号不稳定,而且跳动很大时,就不能进行测试,产生这样的情况主要可能有两点:1、表面状态特殊,适当旋转样品台,从新选择测试位置;2、探针松动,因为探针是用双面胶粘的,在测试过程中,来回运动将是探针松动,这时由于探针的不稳定跳动将使反馈信号不稳定;

3.2 光斑不对对光斑的主要要求有:
1)衍射条纹要清楚,这要通过调节四个旋钮达到良好的衍射;
2)光斑要在PSD的左边,如果不对可能是由于针粘的不平,重新调整针的位置,将针贴平;
3)光斑的中心位置不对,这可能针固定的位置不对,适当旋转粘贴探针的铁圈,针的位置中间和伸出的长度为长边的一半或小于一半;
4)如果在调节距离的时候光斑不仅出现左右运动还有明显的上下运动,可能是由于支撑探针的三角形边断裂,在达到原子力范围时探针受力不均,此时可更换探针。

3.3 反馈信号弱首先保证打开高压电源,如果反馈信号弱将导致图像不清甚至不能测试
1)电池电量不足,激光灯强度变弱;
2)确认反馈旋钮1~2圈,PSD旋钮2~4圈,在此前提下如果反馈信号弱可适当调大反馈旋钮;
3)光斑应在PSD的左侧接近光敏面而不应该在光敏面上;
4)激光器出现问题,更换激光器;

3.4 像问题首先要有一块标准样品,在出现问题的时候测试标准样品,确认设备的问题:
1)探针上被粘上东西,通过快速扫描,把探针上的东西甩掉;
2)探针长期使用,磨损了,更换探针;
3)测试过程中Z方向超出范围,可能是样品贴的不平或样品本身起伏大,这时重贴样品或者把样品台旋转位置.
第2个回答  2021-01-19

原子力显微镜优缺点
原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)作为一种高分辨率的纳米级检测工具,相较于扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM),具有显著的优势。首先,AFM能够提供三维的表面图像,而非仅限于二维,这使得它在细节呈现上更为丰富。其次,AFM在使用过程中无需对样品进行特殊处理,如镀铜或碳,...

AFM(原子力显微镜)的问题
使用细调,观察控制面板上PSD反馈信号、Z轴反馈信号的变化、衍射光斑的变化,但衍射光斑移动时说明已进入原子力的作用范围,应缓慢调节旋钮,在光斑移动迅速的时候应适当方向调节旋钮,防止调过,在PSD信号为1.6,Z轴反馈信号-200~-300时即可进行测试。3、出现的问题和解决方法 3.1 Z轴反馈信号不稳定...

原子力显微镜(AFM)的原理
1. 原子力显微镜(AFM)的工作原理依赖于其独特的构造:一个灵敏的微悬臂一端固定,另一端装有一个细小的针尖。2. 当针尖轻触样品表面时,由于针尖与表面原子之间的微弱排斥力,微悬臂会在垂直于样品表面的方向上产生起伏。3. 在扫描过程中,通过维持针尖与样品表面原子间的作用力恒定,可以记录下微悬...

原子力显微镜样品制备与要求:实现纳米级观测的关键
原子力显微镜(AFM)作为纳米级观测的利器,其精确性依赖于样品的精心制备。以下是确保AFM测试有效性的关键步骤:首先,样品制备必须保证表面的干净、平整和均匀。这要求使用清洁方法,如超声波清洗,以移除污染物,确保测试结果不受干扰。其次,干燥环境至关重要,任何水分残留都可能导致测试结果的不准确。因...

AFM专题 | 原子力显微镜成像的关键:压电扫描仪
原子力显微镜(AFM)作为一种精密的扫描探针技术,其成像的关键在于压电扫描仪。这个精密装置由压电材料制成,可在亚纳米级别进行样品定位,对纳米范围表面轮廓分析至关重要。然而,AFM的高速成像性能受到多种因素的限制,如扫描仪的低速蠕变效应、大范围扫描的滞后效应、轴向交叉耦合以及机械振动等。AFM的...

一文读懂原子力显微镜(AFM)数据处理
了解AFM(原子力显微镜)的数据处理不再困扰。面对市面上各种AFM设备数据格式的差异,本文将为你梳理几个关键的处理策略。首先,许多AFM设备自带后处理软件,如Bruker的Nanoscope和Nanoscope Analysis,这些软件提供了基本的图像处理功能,如校平、3D视图、滤波等,但可能因设备制造商的不同而存在局限性,且...

原子力显微镜(AFM)
原子力显微镜(AFM)是一种革命性的显微技术,于1986年由IBM公司的G.Binning和斯坦福大学的C.F.Quate及C.Gerber合作发明。AFM弥补了扫描隧道显微镜(STM)的不足,能够观察非导电物质的表面形貌,极大地扩展了人类的视觉感官功能。AFM的工作原理是利用一端固定而另一端装有纳米级针尖的弹性微悬臂来检测...

原子力显微镜(AFM)的使用和成像技巧
原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)是一种精密仪器,通过研究表面与微型力敏感元件之间的微弱相互作用,洞察固体材料的微观结构和特性。本文将详细介绍AFM的使用技巧和成像方法,以及样品制备和操作步骤。AFM操作模式多样,包括接触模式、非接触模式和敲击模式。接触模式适合硬表面,但需注意对样品可能...

原子力显微镜的优缺点
原子力显微镜(AFM)便是结合以上三个部分来将样品的表面特性呈现出来的:在原子力显微镜(AFM)的系统中,使用微小悬臂(cantilever)来感测针尖与样品之间的相互作用,这作用力会使微悬臂摆动,再利用激光将光照射在悬臂的末端,当摆动形成时,会使反射光的位置改变而造成偏移量,此时激光检测器会记录此...

原子显微镜的工作原理是什么
一、原子力显微镜(AFM)利用机械探针轻触样品表面,以描绘其形态并记录其力学特性。这一过程类似于人类用手指感受物体表面的质地。当探针接近样品表面时,探针与样品之间的相互作用力会导致悬挂的臂发生偏转。二、AFM中,激光二极管发射的激光束经过透镜聚焦至悬臂背面,然后反射至光电二极管,形成反馈信号。在...

相似回答