Atomart kraftmikroskop
Atomkraftmikroskoper (AFM'er) er en type mikroskop. AFM'er giver billeder af atomer på eller i overflader. Ligesom scanningelektronmikroskopet (SEM) er formålet med AFM at se på objekter på atomniveau. Faktisk kan AFM anvendes til at se på individuelle atomer. Det er almindeligt anvendt inden for nanoteknologi.
AFM kan gøre nogle ting, som SEM ikke kan gøre. AFM kan give en højere opløsning end SEM. Desuden behøver AFM ikke at fungere i vakuum. Faktisk kan AFM'en fungere i luft eller vand, så den kan bruges til at se overflader på biologiske prøver som levende celler.
AFM'en fungerer ved hjælp af en ultrafint nål, der er fastgjort til en cantilever-bjælke. Spidsen af nålen kører hen over højder og dale i det materiale, der afbildes, og "føler" overfladen. Når spidsen bevæger sig op og ned på grund af overfladen, bøjes cantileveren. I en grundlæggende konfiguration skinner en laser på cantileveren i en skrå vinkel og gør det muligt at foretage direkte måling af cantileverens afbøjning ved blot at ændre laserstrålens indfaldsvinkel. På denne måde kan der skabes et billede, som afslører konfigurationen af de molekyler, der afbildes af maskinen.
Der er mange forskellige driftsformer for en AFM. Den ene er "kontakttilstanden", hvor spidsen blot flyttes hen over overfladen, og cantileverudbøjningerne måles. En anden tilstand kaldes "tapping mode", fordi spidsen bankes mod overfladen, mens den bevæger sig fremad. Ved at styre, hvor hårdt spidsen bankes, kan AFM'en bevæge sig væk fra overfladen, når nålen mærker en rille, så den ikke rammer overfladen, når den bevæger sig hen over den. Denne tilstand er også nyttig til biologiske prøver, fordi der er mindre sandsynlighed for at beskadige en blød overflade. Dette er de grundlæggende tilstande, der oftest anvendes. Der findes dog forskellige navne og metoder som f.eks. "intermitterende kontakttilstand", "kontaktløs tilstand", "dynamisk" og "statisk" tilstand m.m., men disse er ofte variationer af de ovenfor beskrevne tappemetoder og kontakttilstande.
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et atomkraftmikroskop (AFM)?
Svar: Et atomkraftmikroskop (AFM) er en type mikroskop, der giver billeder af atomer på eller i overflader. Det kan bruges til at se på individuelle atomer og anvendes almindeligvis inden for nanoteknologi.
Spørgsmål: Hvordan fungerer AFM?
A: AFM'et fungerer ved hjælp af en ultrafin nål, der er fastgjort til en cantilever-bjælke. Spidsen af nålen kører hen over højder og dale i det materiale, der afbildes, og "føler" overfladen. Når spidsen bevæger sig op og ned på grund af overfladen, bøjes cantileveren. I en grundlæggende konfiguration skinner en laser på cantileveren i en skrå vinkel, hvilket giver mulighed for direkte måling af cantileverens afbøjning ved at ændre dens indfaldsvinkel til laserstrålen. Dette skaber en konfiguration, der afslører et billede af de molekyler, der afbildes af maskinen.
Spørgsmål: Hvilke fordele har AFM'er i forhold til scanningelektronmikroskoper (SEM'er)?
A: AFM'er giver en højere opløsning end SEM'er og behøver ikke at fungere i vakuum, som SEM'er gør - de kan fungere i luft eller vand, hvilket gør det muligt at anvende dem med biologiske prøver såsom levende celler uden at beskadige dem.
Q: Hvad er nogle af driftstilstandene for AFM'er?
A: Almindeligt anvendte driftstilstande for AFM'er omfatter kontakttilstand, hvor spidsen blot bevæges hen over overfladen, og cantileverafbøjninger måles; tapping-tilstand, hvor spidsen tappes mod overfladen, mens den bevæger sig fremad; intermitterende kontakttilstand; kontaktløs tilstand; dynamisk tilstand; statisk tilstand; og mere - disse er ofte variationer af de ovenfor beskrevne tapping- og kontakttilstande.
Spørgsmål: Hvordan adskiller aflytningstilstand sig fra kontakttilstand?
A: Tapping-tilstand adskiller sig fra kontakttilstand, fordi spidsen ved brug af tapping-tilstand banker mod overfladen, mens den bevæger sig langs med den i stedet for blot at bevæge sig hen over den - dette gør det muligt at bevæge sig væk fra overfladen, når nålen mærker en rille, så den ikke rammer mod overfladen, når den bevæger sig hen over den, hvilket gør det nyttigt til bløde overflader som f.eks. biologiske prøver, da der er mindre sandsynlighed for at beskadige dem på denne måde.
