手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關(guān)注視頻號
在納米科技的浪潮中，視頻級原子力顯微鏡以其良好的成像能力成為科研工作者的重要工具。然而，傳統(tǒng)的原子力顯微鏡一直面臨著一個技術(shù)瓶頸——掃描成像速度緩慢，這大大限制了其在快速動態(tài)過程研究和大范圍樣品掃描中的應(yīng)用。那么，科學(xué)家們是如何克服這一難題，讓原子力顯微鏡的速度得到飛躍性提升的呢？
原子力顯微鏡通過探針與樣品表面原子間的相互作用力來獲得樣品表面的形貌信息。傳統(tǒng)上，為了確保圖像的準(zhǔn)確性和分辨率，探針需要在樣品表面進行逐點掃描，這個過程往往耗時較長。
創(chuàng)新的快速掃描技術(shù)應(yīng)運而生。一種方法是采用小振幅、高頻率的振動模式來驅(qū)動探針，這樣探針就能在每個振動周期內(nèi)采集更多的數(shù)據(jù)點，從而實現(xiàn)快速掃描。同時，通過優(yōu)化控制算法和反饋系統(tǒng)，使得探針能更快地響應(yīng)表面形貌的變化并作出調(diào)整。
進一步地，一些研究團隊開發(fā)了基于非線性效應(yīng)的高速成像技術(shù)。這些技術(shù)利用原子力顯微鏡探針與樣品相互作用時的非線性信號，可以在不損失分辨率的情況下顯著提高掃描速率。例如有研究者利用“跳模”現(xiàn)象，即探針在特定條件下會從一個共振頻率跳躍到另一個，這種跳躍包含了豐富的樣品信息，可以用于快速成像。
此外，并行化掃描策略也是提升速度的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)的逐點掃描不同，一些新型原子力顯微鏡采用了多探針陣列，能夠同時對多個區(qū)域進行掃描，或者使用分時復(fù)用技術(shù)，將單一探針的掃描路徑優(yōu)化，實現(xiàn)大面積的快速成像。
當(dāng)然，硬件的改進也至關(guān)重要。采用高性能的傳感器和執(zhí)行器，以及更加精細(xì)的機械控制系統(tǒng)，可以使得探針的運動更加迅速和精準(zhǔn)，減少成像過程中的時間開銷。
隨著這些技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用，視頻級原子力顯微鏡的掃描速度已經(jīng)得到了極大的提升，為生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了更為高效的研究手段。如今，我們能夠在更短的時間內(nèi)獲得更高分辨率的圖像，這對于觀察和理解物質(zhì)的微觀世界具有重大意義。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心