Микроскопы зондовые сканирующие

Сканирующие зондовые микроскопы (СЗМ, англ. SPMScanning Probe Microscope) — класс микроскопов, предназначенный для получения пространственного изображения или наблюдения локальных свойств с высоким разрешением (>1 нм). Сканирующая зондовая микроскопия — один из мощных современных методов исследования формы и локальных свойств поверхности твердого тела.
Фильтр
Все производители
Пока нет данных. Перейти в каталог
Фильтр
Сортировать:
Цена в валюте производителя / в рублях
211-39050-92
По запросу
По запросу

Сканирующая зондовая микроскопия позволяет получать цифровое трёхмерное изображение поверхности (атомарной решётки, живой клетки, интегральной микросхемы, структуры полимера и т.д.) и её локальных характеристик с высоким разрешением. Процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом.

Технические характеристики:

  • Разрешение - 0,2 нм по осям X, Y, 0,01 нм по оси Z;
  • перемещение детектирующей системы - источник света / оптический рычаг / детектор;
  • непрерывное освещение кантилевера лазерным диодом, даже при смене образца;
  • фотодетектор;
  • сканер с трубчатым пьезоэлектрическим приводом, диапазоны сканирования:

- 30 мкм x 30 мкм x 5 мкм (стандартная комплектация);
- 125 мкм x 125 мкм x 7 мкм (опция);
- 55 мкм x 55 мкм x 13 мкм (опция);
- 2,5 мкм x 2,5 мкм x 0,3 мкм (опция).

  • магнитный зажим для фиксации образца;
  • механизм скольжения головки со встроенной системой перемещения детектора и кантилевером. Смена образца без удаления кантилевера;
  • максимальные размеры образца - 24 мм*8мм;
  • полностью автоматический, независимый от толщины образца механизм настройки;
  • по оси Z c шаговым двигателем, максимальный ход - 10 мм;
  • антивибрационная система, встроенная в блок SPM;
  • возможность заменять образцы без удаления держателя кантилевера;
  • доступность образца во время измерения;
  • высота образца настраивается автоматически, независимо от его толщины.

Стандартные режимы работы:

• Контактный режим;
• режим латеральных сил;
• динамический режим;
• фазовый режим;
• режим силовой модуляции;
• силовая кривая.

Опциональные режимы работы:

• Режим проводимости;
• режим поверхностного потенциала (кельвин-микроскопия);
• магнитно-силовой режим (магнитно-силовая микроскопия);
• силовое картирование;
• режим векторного сканирования;
• режим сканирования в слое жидкости;
• электрохимическая атомно-силовая микроскопия.

Опции для расширения возможностей SPM-9700:

• Оптический микроскоп с цифровой камерой;
• волоконно-оптический осветитель;
• блоки широко/узко-форматного и глубинного сканирования;
• климатическая камера с нагревателем образцов, контролем температуры, влажности и газового состава атмосферы;
• программа анализа распределения частиц по размерам.

Принцип работы:

В СЗМ исследование микрорельефа поверхности и ее локальных свойств проводится с помощью специальным образом приготовленных зондов в виде игл. Рабочая часть таких зондов (кантилевер) имеет размеры порядка 10 нанометров. Характерное расстояние между зондом и поверхностью образца в зондовых микроскопах по порядку величины составляет 0,1-10 нм. С помощью операционной системы компьютера это расстояние пропорционально связано с электромагнитным параметром взаимодействия между зондом и поверхностью образца и поддерживается постоянным по принципу отрицательной обратной связи. Таким образом, малейшее изменение расстояния между зондом и сканируемой поверхностью отражается на изменении связанного с ним параметра, который поддерживается оператором на заданном уровне, благодаря чему зонд отклоняется на пропорциональное заданному параметру расстояние.Функция перемещения зонда записывается в память компьютера и формирует изображение посредством компьютерной графики. В современных зондовых микроскопах точность удержания расстояния зонд - поверхность достигает величины ~ 0,01 А.

Возможности сканирующей зондовой микроскопии:

• Получение трехмерного изображения рельефа поверхности образцов металлов, полупроводников, керамики, макромолекул и биологических объектов с увеличением в несколько тысяч или миллионов раз, что используется в материаловедении, полупроводниковой промышленности, биологии, медицине, при физических и химических исследованиях.

• Измерение значения следующих физических свойств поверхности с пространственным разрешением в доли нанометра:

- механических (силу трения, адгезию, жесткость, эластичность);
- электрических (потенциал, проводимость);
- магнитных (распределение намагниченности).
1.jpg Разнообразие методов визуализации 3D изображения с помощью SPM-9700

Используйте мышь для изменения масштаба и свободного вращения изображений или изменения увеличения по оси Z. Это позволяет визуализировать полученные данные различными способами, подтверждая эти данные в режиме реального времени.

5.jpg Функция текстуры

Информация о высоте может быть наложена на информацию о физических свойствах. Это позволяет ясно показать соотношения между двумя параметрами.
6.jpg Анализ профилей поперечного сечения

В 3D изображениях можно анализировать профили сечения. Если информация о физических свойствах выражена в терминах текстуры, соответствующие профили
сечения могут быть показаны и проанализированы в том же месте.

  • Микроскопы зондовые сканирующие
Сканирующие зондовые микроскопы (СЗМ, англ. SPMScanning Probe Microscope) — класс микроскопов, предназначенный для получения пространственного изображения или наблюдения локальных свойств с высоким разрешением (< 1 нм). Сканирующая зондовая микроскопия — один из мощных современных методов исследования формы и локальных свойств поверхности твердого тела. С помощью сканирующего зондового микроскопа можно получить цифровое трехмерное изображение атомарной решетки, живой клетки, интегральной микросхемы, структуры полимера и т.д., провести измерение элементов структуры поверхности образца, определить механические (сила трения, адгезия, жесткость, эластичность), электрические (потенциал, проводимость) и магнитные (распределение намагниченности) свойства поверхности с пространственным разрешением в доли нанометра.

Процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом (кантилевер, игла или оптический зонд). При малом расстоянии между зондом и поверхностью происходит их взаимодействие (отталкивание, притяжение и др.), которое фиксируется системой детекции.

Основные типы СЗМ:

  • сканирующий атомно-силовой микроскоп;
  • cканирующий туннельный микроскоп;
  • ближнепольный оптический микроскоп.

Сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ, англ. AFM — atomic-force microscope) – самый распространенный тип СЗМ. В качестве сканера обычно используется микромеханический зонд – кантилевер, представляющий собой массивное основание с закрепленной на нем иглой. При перемещении кантилевера, кончик иглы взаимодействует с поверхностью, вибрация передается основанию и вызывает отклонение лазерного луча, направленного на внешнюю поверхность кантилевера. Это отклонение фиксируется фотодетектором и трансформируется в изображение.

Существует два основных типа измерений: контактный и динамический. В контактных режимах взаимодействие определяется по изгибанию кантилевера. Когда кантилевер перемещается вблизи поверхности образца, он слегка изгибается под действием отталкивающих сил. Постоянная степень изгиба кантилевера поддерживается управлением с обратной связью, значения обратной связи поступают в компьютер для визуализации визуального изображения контура поверхности. Из-за высокого разрешения этот режим обычно использовался для наблюдения объектов на атомном и молекулярном уровне. Помимо сил отталкивания от образца на кантилевер могут влиять силы адгезии, вызывающие шум. Таким образом, этот режим не подходит для визуализации образцов, которые могут перемещаться, или мягких поверхностей. В динамическом режиме кантилевер вибрирует с высокой скоростью, не касаясь образца. Когда наконечник вибрирующего кантилевера приближается к образцу, амплитуда колебаний изменяется, управление обратной связью возвращает амплитуду к «нормальному» значению, регистрируя изменение для построения изображения. При работе в динамическом режиме шанс столкновения кантилевера с образцом невелик, поэтому такой режим хорошо подходит для объектов, которые могут перемещаться или для объектов с липкой поверхностью. В последние годы динамический режим стал стандартной техникой АСМ.
Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие

Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ, англ. STM — scanning tunneling microscope) – предназначен для анализа рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением. Принцип работы методики основан на возникновении туннельного тока при подаче потенциала на иглу, подведенную на расстояние нескольких ангстрем от образца. Сила тока зависит от расстояния от иглы до образца. При сканировании игла перемещается вдоль поверхности, обратная связь поддерживает стабильность туннельного тока, ее показания изменяются в зависимости от расстояния до образца. Другой способ сканирования – движение иглы на фиксированном расстоянии от образца, изменения величины туннельного тока регистрируются и используются для построения рельефа поверхности. Техника предъявляет повышенные требования к неподвижности образца, поэтому его размеры по высоте и площади ограничены: максимальная область сканирования обычно около 0,5-10 мкм. Зачастую работа проходит в сверхвысоком вакууме, который позволяет поверхности образца дольше оставаться неизменной.
Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие
Ближнепольная оптическая микроскопия (БОМ, англ. SNOM — scanning near-field optical microscopy) – техника микроскопии, позволяющая получать растровые изображения поверхностей с разрешением ниже дифракционного предела классической оптической микроскопии, соотнести распределение света с топографией.

Лазер фокусирует свет на апертуре диаметром меньше, чем длина его волны. При этом на обратной стороне апертуры возникает ближнее (эванесцентное) поле. Сканирование образца обычно проводят на расстоянии меньше длины волны, при этом оптическое разрешение проходящего или отраженного света достигает 5-20 нм. При безапертурной технике сканирования свет фокусируется на иголке, поднесенной к анализируемой поверхности на расстояние меньше длины волны. При рассеивании света образуется ближнее поле, локализованное вблизи поверхности образца; такой метод позволяет достичь разрешения 1 нм. Детекторами сигнала служат лавинные фотодиоды, ФЭУ или ПЗС матрицы. Ближнепольная оптическая микроскопия используется в нанофотонике, лазерной технике, оптических микроустройствах и материаловедении.
Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие
Aperture scanning near-field optical microscopy (SNOM)
Light transmission through non-resonant subwavelength aperture

Aperture less (scattering) scanning near-field optical microscopy (s-SNOM); nano-IR
Infrared (& Vis) light scattering non-resonant antenna

Микроскопы зондовые сканирующие Микроскопы зондовые сканирующие
Современный зондовый микроскоп позволяет осуществлять несколько методик наблюдения, его комплектация может быть дополнена оптическим микроскопом, климатической камерой и т.д. Выбрать метод наблюдения и обсудить конфигурацию прибора под ваши задачи, вы сможете с нашими специалистами.
Ваш заказ будет обработан
в ближайшее время.
Мы пришлем уведомление, как только все будет готово. Спасибо!