Aatomijõumikroskoopia
Aatomijõumikroskoobid (AFM) on üks mikroskoobi tüüp. AFM-id annavad pilte aatomitest pindadel või pindades. Nagu skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM), on ka AFMi eesmärk vaadelda objekte aatomi tasandil. Tegelikult võib AFM-i kasutada üksikute aatomite vaatlemiseks. Seda kasutatakse tavaliselt nanotehnoloogias.
AFM saab teha mõningaid asju, mida SEM ei saa teha. AFM võib pakkuda suuremat lahutusvõimet kui SEM. Lisaks ei pea AFM töötama vaakumis. Tegelikult võib AFM töötada ümbritsevas õhus või vees, nii et seda saab kasutada bioloogiliste proovide, näiteks elusrakkude pindade vaatlemiseks.
AFM töötab ülipeene nõela abil, mis on kinnitatud kandekeskuse tala külge. Nõela ots sõidab üle pildistatava materjali harjade ja orgude, "tunnetades" selle pinda. Kui ots liigub pinna tõttu üles ja alla, paindub kantiiver. Ühes põhikonfiguratsioonis paistab laser kantiiverile kaldnurga all ja võimaldab otse mõõta kantiiveri läbipaindumist, muutes lihtsalt laserkiire langemisnurka. Sel viisil saab luua kujutise, mis näitab seadme poolt pildistatud molekulide konfiguratsiooni.
AFMi jaoks on palju erinevaid töörežiime. Üks neist on "kontaktrežiim", kus otsa lihtsalt liigutatakse üle pinna ja mõõdetakse kantiiveri läbipaindeid. Teist režiimi nimetatakse "koputamisrežiimiks", sest otsik koputab mööda pinda liikudes vastu pinda. Kontrollides, kui tugevalt tippu koputatakse, võib AFM liikuda pinnast eemale, kui nõel tunneb harja, nii et see ei põrku üle pinna liikudes vastu pinda. See režiim on kasulik ka bioloogiliste proovide puhul, sest see kahjustab pehmet pinda vähem. Need on kõige sagedamini kasutatavad põhirežiimid. Siiski on olemas erinevaid nimetusi ja meetodeid, nagu "vahelduv kontaktrežiim", "mittekontaktrežiim", "dünaamiline" ja "staatiline" režiim jne, kuid need on sageli variatsioonid eespool kirjeldatud koputamis- ja kontaktrežiimidest.
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mis on aatomijõu-mikroskoop (AFM)?
V: Aatomijõu-mikroskoop (AFM) on mikroskoobi tüüp, mis annab pilte aatomitest pindadel või pindades. Seda saab kasutada üksikute aatomite vaatlemiseks ja seda kasutatakse tavaliselt nanotehnoloogias.
K: Kuidas AFM töötab?
V: AFM töötab ülipeene nõela abil, mis on kinnitatud kantseliivtala külge. Nõela ots sõidab üle pildistatava materjali harjade ja orgude, "tunnetades" pinda. Kui ots liigub pinna tõttu üles ja alla, paindub kantiiver. Ühes põhikonfiguratsioonis paistab laser kantiiverile kaldnurga all, mis võimaldab mõõta otse kantiiveri läbipaindumist, muutes selle laserkiire langemisnurka. See tekitab kujutise, mis paljastab molekulide konfiguratsiooni, mida masin kujutab.
K: Millised on AFM-i eelised skaneerivate elektronmikroskoopide (SEM) ees?
V: AFM-id pakuvad suuremat lahutusvõimet kui SEM-id ja ei pea töötama vaakumis nagu SEM-id - nad võivad töötada ümbritsevas õhus või vees, mis võimaldab neid kasutada bioloogiliste proovide, näiteks elusate rakkude puhul neid kahjustamata.
K: Millised on AFM-i töörežiimid?
V: AFM-ide puhul kasutatakse tavaliselt järgmisi töörežiime: kontaktrežiim, kus otsa lihtsalt liigutatakse üle pinna ja mõõdetakse kantiiveri läbipaindeid; koputusrežiim, kus otsa koputatakse pinna vastu, kui see liigub mööda pinda; vahelduv kontaktrežiim; mittekontaktrežiim; dünaamiline režiim; staatiline režiim ja muud - need on sageli eespool kirjeldatud koputus- ja kontaktrežiimide variatsioonid.
K: Kuidas erineb koputamisrežiim kontaktrežiimist?
V: Koputamisrežiim erineb kontaktrežiimist selle poolest, et koputamisrežiimi kasutamisel koputab tipp pinda mööda liikudes, mitte ei liigu lihtsalt üle selle - see võimaldab nõelal liikuda pinnast eemale, kui ta tunneb harja, nii et ta ei põrka üle pinna liikudes vastu pinda, mis muudab selle kasulikuks pehmete pindade, näiteks bioloogiliste proovide puhul, kuna sel viisil on vähem tõenäoline nende kahjustamine.
