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優(yōu)點

 

相對于掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優(yōu)點,。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,，AFM不需要對樣品的任何特殊處理,，如鍍銅或碳，這種處理對樣品會造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,。第三，電子顯微鏡需要運行在高真空條件下,，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,。原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡（ScanningTunnelingMicroscope）相比,，由于能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性,。當前在科學研究和工業(yè)界廣泛使用的掃描力顯微鏡,，其基礎(chǔ)就是原子力顯微鏡。

 

缺點

 

和掃描電子顯微鏡(SEM）相比,，AFM的缺點在于成像范圍太小,，速度慢，受探頭的影響太大,。

 

儀器結(jié)構(gòu)

 

在原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscopy,，AFM）的系統(tǒng)中，可分成三個部分：力檢測部分,、位置檢測部分,、反饋系統(tǒng)。

 

力檢測部分

 

在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中,，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力,。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂（cantilever）來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成,。微懸臂頂端有一個尖銳針尖,，用來檢測樣品－針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規(guī)格,，例如：長度,、寬度,、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性,，以及操作模式的不同,，而選擇不同類型的探針。

 

位置檢測部分

 

在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中,，當針尖與樣品之間有了交互作用之后,，會使得懸臂cantilever擺動，當激光照射在微懸臂的末端時,，其反射光的位置也會因為懸臂擺動而有所改變,，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號,，以供SPM控制器作信號處理,。

 

反饋系統(tǒng)

 

在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中，將信號經(jīng)由激光檢測器取入之后,，在反饋系統(tǒng)中會將此信號當作反饋信號,，作為內(nèi)部的調(diào)整信號，并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當?shù)囊苿?，以保持樣品與針尖保持一定的作用力,。