Mikroskopie atomárních sil
Mikroskopy atomárních sil (AFM) jsou typem mikroskopu. AFM poskytují snímky atomů na povrchu nebo v povrchu. Stejně jako skenovací elektronový mikroskop (SEM) slouží AFM k pozorování objektů na atomární úrovni. Ve skutečnosti lze AFM použít k pozorování jednotlivých atomů. Běžně se používá v nanotechnologiích.
AFM umí některé věci, které SEM neumí. AFM může poskytnout vyšší rozlišení než SEM. AFM dále nemusí pracovat ve vakuu. Ve skutečnosti může AFM pracovat na okolním vzduchu nebo ve vodě, takže jej lze použít k prohlížení povrchů biologických vzorků, jako jsou živé buňky.
AFM pracuje s ultrajemnou jehlou připevněnou ke konzolovému nosníku. Špička jehly přejíždí po hřebenech a údolích zobrazovaného materiálu a "cítí" jeho povrch. Jak se hrot pohybuje nahoru a dolů v závislosti na povrchu, konzola se vychyluje. V jedné základní konfiguraci svítí laser na konzolu pod šikmým úhlem a umožňuje přímé měření výchylky konzoly pouhou změnou úhlu dopadu laserového paprsku. Tímto způsobem lze vytvořit obraz odhalující konfiguraci molekul, které jsou přístrojem zobrazovány.
Existuje mnoho různých provozních režimů AFM. Jedním z nich je "kontaktní režim", kdy se hrot jednoduše pohybuje po povrchu a měří se výchylky konzoly. Další režim se nazývá "poklepový režim", protože hrot při pohybu po povrchu poklepává. Řízením toho, jak silně je hrot poklepáván, se může AFM vzdálit od povrchu, když jehla ucítí hřeben, takže při pohybu napříč nenarazí na povrch. Tento režim je užitečný i pro biologické vzorky, protože je méně pravděpodobné, že poškodí měkký povrch. Toto jsou základní režimy, které se nejčastěji používají. Existují však různé názvy a metody, například "režim přerušovaného kontaktu", "bezkontaktní režim", "dynamický" a "statický" režim a další, které jsou však často variacemi na výše popsané poklepové a kontaktní režimy.
Související stránky
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to mikroskop atomárních sil (AFM)?
Odpověď: Mikroskop atomárních sil (AFM) je typ mikroskopu, který umožňuje snímat atomy na povrchu nebo v povrchu. Lze jej použít k pozorování jednotlivých atomů a běžně se používá v nanotechnologiích.
Otázka: Jak AFM funguje?
A: AFM funguje tak, že používá ultrajemnou jehlu připevněnou ke konzolovému nosníku. Špička jehly přejíždí po hřebenech a údolích zobrazovaného materiálu a "cítí" povrch. Jak se hrot pohybuje nahoru a dolů v závislosti na povrchu, konzola se vychyluje. V jedné základní konfiguraci svítí laser na konzolu pod šikmým úhlem, což umožňuje přímé měření výchylky konzoly změnou úhlu dopadu laserového paprsku. Tím se vytvoří konfigurace odhalující obraz molekul, které jsou zobrazovány strojem.
Otázka: Jaké výhody mají AFM oproti rastrovacím elektronovým mikroskopům (SEM)?
A: AFM poskytují vyšší rozlišení než SEM a nemusí pracovat ve vakuu jako SEM - mohou pracovat na okolním vzduchu nebo ve vodě, což umožňuje jejich použití s biologickými vzorky, jako jsou živé buňky, aniž by je poškodily.
Otázka: Jaké jsou některé provozní režimy AFM?
Odpověď: Mezi běžně používané pracovní režimy AFM patří kontaktní režim, kdy se hrot jednoduše pohybuje po povrchu a měří se výchylky konzoly, poklepový režim, kdy se hrot při pohybu po povrchu poklepává, přerušovaný kontaktní režim, bezkontaktní režim, dynamický režim, statický režim a další - často se jedná o varianty výše popsaných poklepových a kontaktních režimů.
Otázka: Jak se liší poklepový režim od kontaktního?
Odpověď: Režim poklepávání se od kontaktního režimu liší tím, že při použití režimu poklepávání se hrot při pohybu podél povrchu dotýká povrchu, místo aby se pohyboval pouze napříč - to mu umožňuje vzdálit se od povrchu, když jehla ucítí hřeben, takže při pohybu napříč nenarazí na povrch, což je užitečné pro měkké povrchy, jako jsou biologické vzorky, protože je méně pravděpodobné, že je tímto způsobem poškodí.
