原子力显微镜使用说明书

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原子力显微镜操作指南说明书

原子力显微镜操作指南说明书

原子力显微镜操作指南说明书一、引言原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种常用的纳米级表面形貌分析仪器,可以帮助研究人员观察和测量材料表面的原子尺度形貌和力学性质。

本操作指南旨在为用户提供一份详细的操作说明,以确保正确高效地使用原子力显微镜。

二、仪器准备1. 确保原子力显微镜在使用前已经安装并固定好,且所需元器件已经连接好。

2. 将显微镜放置在平稳的工作台上,并使用水平仪进行调平。

3. 确保显微镜及其附件的电源已连接,并确保电源的稳定供应。

三、样品制备1. 选择适当的样品进行测试,并确保样品表面光洁、干净。

2. 若样品表面有杂质或污染物,可使用丙酮或乙醇等有机溶剂进行清洗,并在清洗后使用氮气吹干样品。

3. 使用相应工具将样品固定在样品台上,并确保样品尽量水平。

四、仪器校准1. 打开计算机,启动原子力显微镜控制软件。

2. 点击校准选项,进行谐振频率的校准,校准完成后点击保存。

3. 在校准选项中,进行扫描范围的设定和校正,确保扫描范围符合实际需求。

4. 根据实际需求选择扫描速率,并进行相应的校准。

五、观察模式选择1. 根据实验目的和样品类型,选择适当的观察模式,如接触式、非接触式或是磁力场模式等。

2. 在控制软件中进行相应模式的选择和设定,并进行相关参数的校准。

六、样品加载1. 将样品台上的样品放置在显微镜的扫描区域内,并确保样品与扫描探针之间有适当的距离。

2. 使用显微镜控制软件调整样品位置,使样品处于扫描范围的中心位置。

七、扫描设置1. 在控制软件中进行扫描参数的设定,如扫描速度、扫描区域和像素等。

2. 根据实际需要进行微调,以获得更清晰、准确的扫描图像。

八、开始扫描1. 点击显微镜控制软件中的开始扫描按钮,观察并记录扫描过程中的图像。

2. 如果需要连续扫描多个区域,可设定好相应参数后连续进行扫描。

九、数据处理1. 扫描完成后,将数据从控制软件中导出,并进行必要的数据处理和分析。

原子力显微镜操作规程

原子力显微镜操作规程

原子力显微镜使用说明该原子力显微镜型号为 AJ-Ⅲa,扫描范围:10μm×10μ,工作模式:轻敲模式和接触模式。

使用说明:(1)系统预热。

打开控制箱和计算机,预热30分钟,使系统稳定。

(2)制样。

将干燥的样品用双面胶固定于不锈钢圆片上,样品尺寸:直径小于1cm,厚度小于5mm 。

(3)取下防尘罩,轻轻拿下显微镜探头,将贴有样品的不锈钢圆片固定于样品台上,然后把显微镜探头放回原处;放置样品之前,探针和样品之间要保持一定距离,以免损坏探针。

(4)模式选择。

打开iNanoSPM在线软件,选择工作模式和放大倍率(一般选择5倍)。

(5)光斑调整。

调节激光调节旋钮使激光光斑汇聚在探针悬臂上,调节光敏检测器旋钮使激光光斑汇聚在光敏检测器的中心位置,若采用轻敲模式,力的大小一般设置为共振峰高度的1/2至2/3处。

(6)针尖趋进。

首先双手调节底座手动粗调旋钮(旋钮向左头部向下,反之向上)观察激光在针尖和样品表面上的光斑,当调节到两束光点重合在一起时,应停止手动趋进,然后在马达控制面板上点击“自动趋进”。

(注意:调节时不要使前后端太倾斜,应使马达控制的一端稍高,否则应退针,并调节底座手动粗调旋钮,再重复以上步骤)。

(7)样品扫描。

设置扫描范围X,Y和Z轴范围,若样品不清晰,调节各参数,使图像达到最佳效果。

(8)图像保存。

将扫描图像文件保存到指定位置,并用图像分析软件分析各参数,如三维图像,表面粗糙度各参数等。

(9)关机。

扫描结束后,点击马达控制窗口中的“自动驱离”按钮,当驱离的步数达到3000步时,即可停止。

退出实时软件,关闭控制箱电源和计算机,盖上防尘罩。

AFM使用说明书 苏州海兹思纳米科技有限公司

AFM使用说明书 苏州海兹思纳米科技有限公司

多模式原子力显微镜(AFM)Manual of Multi-mode Atomic Force Microscope (AFM)使用说明书开始使用本仪器前请仔细阅读本手册并保留本手册以供日后参考苏州海兹思纳米科技有限公司关于仪器使用的注意事项警告:1.请勿让本仪器淋雨或受潮,注意保持仪器清洁。

2. 请勿在本仪器的电子控制箱上放置其他物品。

3.请只使用指定型号的控制箱,否则会造成仪器与控制箱的不匹配。

注意:1. 欲得到好的图像效果,本仪器要配有专业防震设备;2. 仪器工作时不可触碰或移动;3. 仪器运行时防止突然断电,也不可强行断电;;4. 请勿在靠近会产生强大无线电波或射线的环境下工作5. 特定频率的电磁场可能会影响扫描的图像。

6.本仪器需要有接地连接。

SPM领域发展飞速,本手册也将随之不断更新。

有关的任何变化,恕不另行通知。

目录关于仪器使用的注意事项..........................................................................................................- 1 -第一章概述..........................................................................................................................- 4 -1.1 关于本手册................................................................................................................- 4 - 1.2 基本原理 (5)1.2.1 AFM的基本原理......................................................................................................- 5 - 1.2.2 轻敲式AFM的基本原理.........................................................................................- 6 - 1.3结构简介....................................................................................................................- 7 - 1.3.1 AFM探头..................................................................................................................- 9 - 1.3.2 AFM探针座............................................................................................................- 10 - 1.3.3 AFM探针................................................................................................................- 10 - 1.3.4 轻敲式AFM探针...................................................................................................- 11 - 1.3.5 PZT压电陶瓷管扫描器..........................................................................................- 11 - 1.3.6 探头底座..................................................................................................................- 12 - 1.3.7 粗调驱进装置..........................................................................................................- 13 - 1.3.8 抗震设备..................................................................................................................- 14 - 1.3.9 N ANOFIRST AFM电子学控制系统 (14)1.4 主要应用领域..........................................................................................................- 15 - 第二章系统安装................................................................................................................- 16 -2.1 准备好PC机 (16)2.2 清点N ANO F IRST 多模式AFM系统部件 (16)2.3 清点N ANO F IRST AFM系统备品备件 (17)2.4 硬件安装 (17)2.4.1 连接电子学控制箱..................................................................................................- 18 - 2.4.2 安装探头底座..........................................................................................................- 18 - 2.4.3 安装AFM头部.......................................................................................................- 18 - 2.4.4 探头悬吊..................................................................................................................- 18 - 2.4.5 安装CCD系统.......................................................................................................- 19 - 2.5 初始化设置PC机 (19)2.6 开始安装软件 (19)第三章 AFM探头、探针和样品制备....................................................................................- 20 -3.1样品制备 (20)3.2 安装样品 (20)3.3 探针装到探针座上 (21)3.4 安装探针座 (22)3.5 调节光斑 (22)3.6 使反射光信号最大 (23)3.7 配合使用AFM在线控制软件 (24)第四章 AFM实验方法..........................................................................................................- 25 -4.1AFM操作方法 (25)4.2 接触式AFM常见问题解答 (35)第五章 轻敲式AFM实验方法.............................................................................................- 36 -5.1 轻敲式AFM简介 (36)5.2 轻敲式AFM成像基本原理 (37)5.3 轻敲式AFM操作方法 (38)5.4 轻敲式AFM常见问题解答 (43)第六章常见问题及可能的解决方法....................................................................................- 44 -6.1 图象出现漂移弯曲现象 (44)6.2 实验图象中出现拉线现象 (44)6.3 图象中有多重结构或者多次重复的结构 (44)6.4 图象出现一片白和一片黑 (44)6.5 本公司提供的服务 (45)第一章 概述欢迎您使用NanoFirst 多模式原子力显微镜(AFM, Atomic Force Microscope)。

原子力显微镜使用手册

原子力显微镜使用手册

原子力显微镜使用手册
原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种高分辨率的显微镜,可以用于观察物质表面的形貌和性质。

下面是原子力显微镜使用手册的详细介绍:1. 准备工作在使用原子力显微镜之前,需要进行一些准备工作。

首先,需要将样品放置在样品台上,并使用夹具夹紧。

然后,需要将显微镜的探针安装到探针支架上,并调整探针的位置和角度,使其与样品表面垂直,并且探针尖端与样品表面的距离在几纳米范围内。

2. 调整参数在进行实际观察之前,需要对原子力显微镜的参数进行调整。

这些参数包括扫描速度、扫描范围、扫描模式等。

根据不同的样品和观察要求,需要选择合适的参数进行调整。

3. 开始扫描当参数调整完成后,可以开始进行扫描。

在扫描过程中,原子力显微镜会通过探针与样品表面之间的相互作用力来获取样品表面的形貌和性质信息。

扫描完成后,可以得到一张高分辨率的样品表面图像。

4. 数据分析得到样品表面图像后,需要进行数据分析。

可以使用原子力显微镜软件对图像进行处理和分析,例如测量样品表面的高度、粗糙度、形貌等参数。

此外,还可以进行力-距离曲线分析,以了解样品表面的力学性质。

总之,原子力显微镜是一种非常强大的工具,可以用于研究各种材料的表面形貌和性质。

使用原子力显微镜需要一定的技术和经验,但只要掌握了正确的使用方法,就可以得到高质量的数据和图像。

原子力显微镜操作详细流程

原子力显微镜操作详细流程

原子力显微镜操作简要说明一、设备开机1、打开原子力显微镜主机电源(在光学平台下方)。

2、开启电脑、运行软件(软件10,如有问题可换9重新运行)。

3、在软件界面点击 SPM init 进行设备初始化,如显示SPM OK可继续操作,如不显示SPM OK重启软件。

4、点open door开操作门,点灯泡按钮照亮。

二、样品准备1、将表面洁净样品使用专用双面胶粘贴至设备配备的圆形载物片上(最好两个台子一起使用,以便旋转样品)。

2、通过检测组件上的按钮或者软件点open door开启样品室舱门,点灯泡按钮照亮,点击软件界面上的AFM-STM退针钮使显微镜探头缩回。

3、使用专用镊子将样品连同载物片放入磁性样品台上,小心调整样品区域之中间。

小心不要碰触探头、激光源等。

4、点击软件界面的AFM-STM使探头移回。

关闭舱门。

三、操作程序1、运行软件的camera功能,点击绿色的play键。

运行approach,点击蓝色step move,将样品降低到安全距离。

2、运行软件的aiming功能,点击tools-motors-video calibration-右下角specify laser step 1-Alt+左键-确定-手动Alt+左键点击红十字中心,使激光与十字匹配。

3、运行AFM钮,使针头伸出。

点击Shift+左键点击针悬臂梁的中间或偏上三分之一处,点击move laser使激光移动到点击位置,然后用Laser X和Y将Laser 调到最大,点击Aiming,使DFL、LF为0。

4、运行软件的Resonance功能,选择semicontact模式,在probes里选择对应针尖,点击Auto,调节探针悬臂的共振频率。

如产生共振,调节Gain和lockgain 的大小(保证其乘积大小不变),确定setpoint为典型值Mag的一半,Gain0.5-1之间。

5、运行landing,观察way值变化。

6、运行软件的Approach功能,自动完成下针。

原子力显微镜使用方法说明书

原子力显微镜使用方法说明书

原子力显微镜使用方法说明书1. 简介原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种高分辨率的显微镜,能够对样品的表面进行原子级别的观测和测量。

本使用方法说明书旨在介绍如何正确操作和使用原子力显微镜。

2. 仪器准备2.1 检查设备在开始使用前,确保原子力显微镜设备完好无损,各个零部件安装正确。

检查扫描头、探针和样品台是否干净,并进行清洁和调整。

2.2 加载样品将需要观测的样品谨慎地加载到样品台上,并确保样品与扫描头之间的距离足够近,但不会产生碰撞。

确保样品安全固定在样品台上,以避免移动或震动。

3. 系统设置3.1 探针选择根据要观察的样品特性和实验需求选择合适的探针。

考虑到扫描精度和高度检测的要求,选择合适的探针材料和形状。

3.2 环境条件在使用原子力显微镜前,确保实验室环境稳定,并且温度、湿度等参数调整到适宜范围。

避免有干扰源或电磁辐射干扰的情况下进行观测。

4. 扫描模式选择根据实验需求选择合适的扫描模式。

一般常用的模式包括接触模式、非接触模式、谐振模式以及磁力模式等。

根据样品表面的性质和实验目的选择最合适的模式。

5. 参数设置5.1 扫描速度根据实验要求确定扫描速度,较高的扫描速度可节省观测时间,但可能会降低图像质量,较低的扫描速度则可提高图像清晰度。

5.2 扫描范围设置扫描范围以确保所需观测区域能够完整显示于图像中。

根据样品的尺寸和形状合理设置扫描区域,以获取全貌和细节。

5.3 扫描力/力常数探测器与样品之间的相互作用力是通过扫描力的设置来控制的。

根据样品的硬度和表面特性选择适当的扫描力或力常数,以确保扫描过程中不会损坏样品。

6. 调整和校准在正式观测前,进行系统的调整和校准是必要的。

对扫描头进行纵向和横向的校准,以确保扫描结果的准确性和可靠性。

7. 开始扫描完成上述准备工作后,可以开始进行实际的扫描。

根据实验目的和方法设置合适的扫描参数,并开始扫描。

8. 数据分析和图像处理获取到的原子力显微镜图像可能需要进行后续的数据分析和图像处理。

原子力显微镜的使用教程

原子力显微镜的使用教程

原子力显微镜的使用教程引言:原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种重要的纳米级三维表面成像工具,它利用原子尺度的力相互作用实现高分辨率成像。

本篇文章将为大家介绍原子力显微镜的使用教程,帮助读者快速了解原子力显微镜的操作和常见问题解决方法。

一、仪器准备在使用原子力显微镜之前,需要确保所有必要的仪器和材料准备就绪。

主要包括原子力显微镜主机、扫描探针、样品架、样品夹以及晶圆培养皿等。

二、仪器设置1. 将原子力显微镜主机连接到电源,并确认所有电源和信号线连接正确。

2. 将样品架安装到仪器上,并将样品夹固定在样品架上。

3. 设置探针的扫描参数,包括扫描范围、扫描速度和预设扫描力等。

这些参数应根据具体实验要求来确定。

三、样品处理与装载在进行显微镜观察之前,需要对样品进行适当的处理和装载。

1. 清洁样品:使用气体轻轻吹扫样品表面,去除尘埃和杂质。

2. 固定样品:将样品夹放在样品架上,轻轻夹紧,确保样品稳定。

四、获取显微图像1. 打开显微镜软件,并进行初始化操作。

2. 调整扫描参数:根据样品的特性和观察需求,选择合适的扫描范围、扫描速度和预设扫描力。

3. 放下探针:使用显微镜软件控制系统将探针放下,与样品表面接触。

4. 开始扫描:点击软件界面上的“开始扫描”按钮,仪器将开始进行扫描操作。

5. 观察图像:实时监视软件界面上的图像变化,同时可以调整放大倍率来获取更详细的图像。

五、数据分析与后处理获取到原子力显微镜图像后,可以对图像进行进一步的分析和处理。

1. 表面形貌分析:使用相关软件进行表面形貌分析,包括表面粗糙度、颗粒分布和物理特性等。

2. 线性测量:对有关物体的特定线性距离或物理参数进行测量和分析。

3. 三维重建:根据图像数据进行三维重建,获取更全面的样品形貌信息。

六、常见问题解决方法1. 探针断裂:重新更换探针并校准扫描参数。

2. 仪器无法启动:检查电源和连接是否正常,并重新启动仪器。

原子力显微镜

原子力显微镜

原子力显微镜SPA400使用说明书、1.系统启动:1>打开稳压器,确认设备所用电是由稳压器提供的电源;2>打开氮气钢瓶,确认防震台四角处于悬浮状态;3>打开控制SPI13800N电源;4>启动计算机;5>启动控制软件,选择DFM模式,选择OK启动软件。

2.安装样品及探针:1>在扫描器顶部放置金属样品台,然后将样品放置在金属样品台上;2>将探针安装在支架holder上;3>将安装好探针的支架置于设备上,放置前需保持探针和样品之间的距离。

通过软件中【scan】-【Approach】-【stage up/down】调节距离;4>设定参数,在【setup】-【console】中设定扫描器和所使用探针的型号。

3.激光调整:1>样品和探针安装好后,盖上附带光学显微镜的激光头laser head;2>打开【setup】-【CCDmonitor】,显示光学显微镜图像,调节到合适亮度;3>视野中可看到悬臂梁,通过光学显微镜上旋钮可聚焦到悬臂梁或是样品表面,通过SPA400上的移动测量位置XY旋钮可选定扫描位置;4>关闭除CCD图像以外所有窗口,打开【setup】-【laser position】,可在视野中同时看到悬臂梁的激光点,通过激光头上laserXY旋钮可移动激光点位置到悬臂梁的尖端,并同时确认【laser position】上ADD值尽可能大,最小不能低于1.5V。

5>关闭光学显微镜照明光源,并确认ADD值维持较大数值。

4.DFM轻敲模式:【scan】-【Q curve】,根据探针型号选择Frep.high和Freq.low,1>Q曲线测量:务必将探针的大致的共振频率包含在high和low之间。

2>选择【auto set】,执行【start】,即可自动完成Q曲线测量。

3>【scan console】中【Amp ref.】在【approach】-【auto】下会自动设定,如果选择【Area】,则可手动调节【Amp ref.】值;4>执行【approach】-【auto】,会显示接近执行窗口,在接近过程中不能对电脑进行除停止接近的命令之外的操作,接近结束后,窗口会自动消失。

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SII操作说明书Nanopics NPX100M001 原子力显微镜湖南大学机械与汽车精密制造工程实验室翻译1.1版本 1999年11月1.2版本 2000年9月在使用该仪器之前请认真阅读该操作手册并按里面的说明操作。

把该说明书放置在仪器旁边,当遇到仪器操作的问题时请参考之。

该产品的技术受国际交易控制法和国际贸易控制法的保护,未经日本政府权威机构的书面允许不得泄漏。

©1999,2000日本精工Seiko公司。

所有的权利都受保护未经许可不得复制该手册该说明书内容改变不再通知前言感谢您选择了Nanopics产品。

该手册为使用注意事项和指导说明,将有助于您安全地使用本仪器,为了充分发挥该仪器的功能,请务必彻底地阅读操作说明书,必要时参考该说明书。

用途在操作该仪器之前请仔细阅读说明书的安全指南和警告标志,并按照说明书及仪器上所示的注意事项操作,以获得一个安全的使用环境。

保修该仪器的保修期为从交货之日起一年内。

在该期间内提供免费保修,但由于不按操作说明书操作而产生的损坏除外。

保修内容的详细信息请参阅5.4节的保修部分。

用户登记为了方便使SII向您提供软件不断升级及维护服务通知,请返回Nanopics用户信息。

在该说明书内有一张用户登记卡,请按卡上的传真号码寄回。

若不寄回该卡则可能对该仪器的升级信息的通知及免费维修等带来不便,故建议您及时寄回。

安全指导为了正确使用该仪器,请注意以下事项1.在操作之前参考主要设备及附件的操作说明书,按照说明书上的指导要求操作,可保证操作的安全简便。

2.请把操作说明及安全指导书放在仪器旁边,以便于参考。

3.请注意仪器上的所有警告标志,参考后续部分的警告栏信息。

4.该仪器通过三根插线接地,为了避免触电请不要随意乱动或拔下接地线。

5.在修理设备的任何部件之前,请关掉所有的电源。

6.为了防止温升,在腔内置有通风冷却扇,请不要取下或阻碍其运转。

7.为了避免触电类事件发生,请不要把您的手或身体其他部分靠近仪器的开关,特别是通风部分。

8.请把仪器放置在稳定的位置。

9.不要在粉尘过多或温度过高的环境中使用该仪器。

10.不要改置改仪器,除非特殊情况下向SII代理商请求被许可或者在警告栏的指导下。

打开或除去罩子会产生大量的电流,从而发生危险事件,如漏电或着火。

操作手册的注意点该操作手册把注意点分成5个不同的等级。

因此您可以选择装置的最佳操作环境并且使操安全保险。

我们强烈建议您在想要使用该仪器前特别注意以下几点仪器上的警告标志下图显示了仪器上的警告标志的位置。

参考上一页对这些标注栏重要性的描述。

仔细阅读标签上的文字以明白其重要性。

警告标志的位置小心为了获得一安全的操作环境,请特别注意以下的警示标志。

目录第一章介绍1.1 Nanopics介绍1.2 系统组成1.3 各组成部分及其功能1.4 测量的理论基础1.5 探针的使用寿命第二章拆包/安装/连接2.1 拆包2.2 安装2.3 连接第三章操作3.1 仪器的启动及观察前准备工作3.2 进针3.3 图像观察3.4 回退探针及取下试件第四章参数设置4.1 扫描速度4.2 反馈增益4.3 256/512帧4.4 对比度4.5 边界增强4.6 高电阻4.7 调出/保存4.8 开始4.9 小振幅模式第五章维修5.1 故障检修5.2 更换电熔丝5.3 日常维护5.4 维修5.5 定购耗损件第一章介绍1.1 Nanopics介绍1.2 系统组成1.3 各组成部分及其功能1.4 测量的理论基础1.5 探针的使用寿命1.6 零部件的规格说明1.7 操作流程图1.1Nanopics产品介绍该Nanopics原子力显微镜,以下简称为原子力显微镜,是利用试件和探针之间的相互作用来测量并显示纳米级的尺寸上的被测试件的外貌。

该仪器由以下几个部分组成:•测量头单元(NPX100)•控制器(Nanopics1000)特点:•测量头内置有自感应悬臂和抗振机构该仪器在硅悬臂内装有一个力传感器,并采用了位移自感应悬臂,因此力改变,则悬臂的倾斜程度也变化。

根据现有的技术,不必再采用激光探测系统的光学调整,进针和拿取试件是很简单的。

由于装有抗振机构的测量头,该仪器结构紧凑。

•切面及表面形状的颜色设置对于试件表面和切面的图像可以设置颜色以易于观察。

•图像的可视输出由于该仪器有标准的图像输出接口,因此显示的图像可以输出到大屏幕的CRT、VTR显示器上,也能进行打印。

•专门的分析软件(可选)利用外部计算机可以通过专门的分析软件(可选)进行精确的分析和做出更高水平的图像处理,如三维方式显示、粗糙度分析、增益大小分析。

•从正上方观察探针和试件通过光学显微镜(可选)可瞬间实现对观察区域的调整,同时也可以从正上方观察样品和试件。

1.2 系统组成该仪器由标准部件、附件及可选件组成。

根据下图检查您的部件。

【】中所列的数字是产品的代码标准零部件标准附件可选件1.3 各部件名称及功能该节讲述测量头(NPX100)和控制器(Nanopics1000)的各组成部分名称及功能。

请参考该节以确定零部件在仪器中的位置及名称。

测量头(NPX100)控制器(Nanopics1000)(前部)前面板单元(后部)按任何一个键,若灯变绿,表明开始操作。

按STOP键或当操作完成时,表明操作结束。

操作一停止则绿灯就会熄灭显示面板该面板用来调整屏幕LCD以320*240色素显示图像。

调整LCD倾斜程度以便于观察图像。

为了便于观察图像,图像以不同的颜色显示。

图像高度以红色显示,也就是说,越红的地方表示越突出。

图像较高部分(探针收缩)以蓝色显示,较低部分(探针拉升)以绿色显示。

光源探针扫描方向Image如左图所示,相当于试件表面的右上方有一光源。

LightDark观察面板该面板用于控制扫描的帧数、探针的靠近/回退(探针相对于试件表面的大移动)及自动测量。

该面板用来设置反馈增益、对悬臂施加的力、扫描速度及扫描范围。

该面板用来设置测量的工作模式及数据获取模式显示面板该面板用于控制LCD的显示该键用来改变功能。

指针面板该面板用来控制屏幕上的指针。

上插槽类似于电路板中插槽数据电路板下插槽*:根据终端不同而不同。

1.4 观察的理论基础显示仪器的操作状态。

当探针接近试件表面时,如图1-1所示,在探针和试件之间各种工作力。

通过悬臂检测该力的值,并对之加以控制,是在试件表面和探针之间的力保持恒定。

以下是用该仪器对试件进行观察时的两种工作模式。

1.接触模式:该模式控制探针的弯曲以便于当探针和试件接触时,使试件表面和探针之间的排斥力保持恒定。

2.非接触模式:该模式使以恒定幅值周期性振动的探针移动到试件表面附近,控制试件表面和探针的距离是得振动幅值稳定减小。

根据你所观察的试件和应用场合的不同采用相应的模式。

详情请查阅3.1节。

图1-1 接触模式和动态模式图1-2显示了整个仪器的功能结构图。

该仪器的主电路是Z向伺服电路及XY扫描电路。

当探针接近于试件表面时,z向伺服电路可以使之在不平整的试件表面上下移动,而XY扫描电路控制在扫描面积的XY方向扫描。

图1-2 仪器的特征框图1.5 探针的使用寿命悬臂的尖端装有探针用来获得试件的表面形状信息。

Nanopics原子力显微镜的固有分辨率由探针尖端的状态所决定。

使用前在悬臂的尖端有一直径为10nm的曲线。

但是随着扫描的重复及灰尘和试件所带来的其它杂质粘附在探针的尖端,观察到的图像分辨率下降。

当在高分辨率下(100纳米或更小)观察时,这一点尤其值得注意。

这时建议应更换探针。

影响探针使用寿命的因素根据试件的表面形状(硬度和变形)及目标分辨率的不同,探针的使用寿命也不同。

因此没有一套现成的指导可遵循。

当想预计探针的寿命时请注意以下几点:·与非接触模式相比,接触模式时探针和试件之间的工作力更大一些。

因此磨擦加速了寿命的缩短。

·扫描面积越大或者扫描速度越快,探针越容易磨损,特别是在100mm或更大的扫描区域内。

·当采用不适当的观察参数进行扫描时,不仅图像效果很差,而且损伤探针,使得探针使用寿命缩短·对于非常不平整或者有大的坑槽时,扫描速度不能太快。

·力参考值太大·反馈增益值(I或P)太大或者探针振动或值太小。

·与软的试件相比,试件越硬越易损坏,缩短了使用寿命。

·当试件表面很脏或者有杂质附在试件上时,这些杂质会附在探针上,扫描控制不稳定,使得探针寿命缩短。

1.6 单元技术说明测量头单元(NPX100)能量供应技术要求通过连接线向控制器供电试件观察可视的,但是借助于可选的光学显微镜,可同时观察到探针和试件表面抗振机构内置<探针工作原理>分辨率(竖直) 0.5mm10um 扫描范围水平(X/Y):500nm~800um,竖直(Z):+—靠近/回退粘性运动方式<试件台>运动范围任何一个方向X/Y/Z:10mm试件大小最大面积为30mm2,高度为5mm控制器(Nanopics1000)10%供能 *输入电压:AC100到120V~240V+—耗能:最大为1500VA接地:1000hms<扫描头单元>扫描范围(um) 800,400,200,100,80,40,20,10,8,4,2,1,0.5扫描速度 *12秒到1800秒每帧Z向伺服装置类似于控制方式(手动设置增益X1~X38)靠近全自动观察模式接触模式、非接触模式放大机构在200/100um的扫描范围是自动的测量常数调出/保存特性内置自动操作特性内置<图像显示单元>图像显示二维彩色(显示刻度标尺)、切面显示(显示步/宽)面板显示传感器输出值、Z电流输出值<图像调整>自动增益控制:内置弯曲检验特征:内置倾斜检验特征:内置颜色的显示调整特征:内置<I/O>输出信号视频终端(包括终端/S终端)(可用于连接外VTR、CTR、图像打印机)并行接口(连接计算机)自感应悬臂弹簧常数大约3N/m(接触模式)大约30N/m(非接触模式)光学显微镜(可选)供能 *输入电压:AC100V+10V,50/60Hz—耗能:最大值为50VA方式光束向下放大倍数 X60 *:根据终端不同而不同。

1.7 操作流程图下面的流程图描述了从仪器的拆包到使用的全过程。

每一步详细信息请参考后续章节。

* 通过改变前面控制面板上的参数可以调整和设置仪器。

执行这几步操作是很有必要的。

(参考第四章的参数设置)第二章拆包/安装/连接2.1 拆包2.2 安装2.3 连接该仪器打包成三个箱,两个是标准件(控制器、测量头),一个是定购的可选件。

在标准箱内的零部件对每位顾客都是相同的,但是可选件是特别为您定购的。

打开每一个箱子后,请参考箱内的包装单,确信零件没有损坏或丢失(参考1.2节零件明细表)。

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