生物型低溫調(diào)頻非接觸原子力顯微成像系統(tǒng)研制.pdf

1、原子力顯微鏡已經(jīng)成為科研工作者研究樣品表面形貌特征的一種強有力的工具，尤其在材料科學(xué)和生物科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。雖然原子力顯微成像技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于探測各種不同類型的生物大分子，并取得了許多令人欣慰的成果，但是，穩(wěn)定、可靠、可重復(fù)地獲取1納米，尤其是小于1納米的精細結(jié)構(gòu)仍然是目前的一大難點。
　　針對這一難點問題，我們自主研發(fā)了一種具有超高分辨率成像能力的低溫調(diào)頻非接觸原子力顯微鏡系統(tǒng)。首先，我們利用探針懸臂共振頻率的變化作

2、為反饋信號，通過精確控制探針和樣品表面的距離，使其工作在非接觸模式下，成功實現(xiàn)了調(diào)頻非接觸原子力顯微鏡的搭建。然后將顯微鏡置于77K的低溫環(huán)境中，并使其正常工作。為了保證儀器能夠在低溫下工作，我們重新設(shè)計了一種不同于商業(yè)化原子力顯微鏡的頭部，并增加了磁阻尼懸掛系統(tǒng)，以降低機械噪音與振動耦合；同時，我們通過適當(dāng)增壓的方式控制液氮沸點從而有效的壓制了液氮氣化在成像中造成的振動；設(shè)計了齒輪組合達到樣品與探針間支撐點的三點聯(lián)動以實現(xiàn)探針與樣品間