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奥林巴斯生物显微镜的工作原理分享

更新时间:2022-11-23   点击次数:24次
  微电子技术在高速发展的同时必将遭遇科学、技术和经济极限问题,这就使得我们必须研究纳米尺度中的理论问题和技术问题,建立适应纳米尺度的新的集成方法和新的技术标准。
 
  20世纪80年代,奥林巴斯生物显微镜的问世使人们对物质世界的认识与改造深入到了原子、分子层次。该显微镜是综合运用光电子技术、微弱信号检测技术、激光技术、精密机械设计和加工、自动控制技术、应用光学技术、数字信号处理技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等现代科技成果的机、光、电一体化的高科技产品。
 

 

  它的工作原理是利用电子隧道现象,将样品本身作为一具电极,另一个电极是一根非常尖锐的探针。把探针移近样品,并在两者之间加上电压,当探针和样品表面相距只有数十埃时,由于隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧穿电流,并保持不变。若表面有微小起伏,那怕只有原子大小的起伏,也将使穿电流发生成千上万倍的变化。这些信息输入电子计算机,经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图像。
 
  由于SPM的针尖曲率半径小,且与样品之间的距离很近,在针尖与样品之间可以产生一个高度局域化的场,包括力、电、磁、光等。该场会在针尖所对应的样品表面微小区域产生结构性缺陷、相变、化学反应、吸附质移位等干扰,并诱导化学沉积和腐蚀,这正是利用SPM进行纳米加工的客观依据。同时也说明,SPM不是简单用来成像的显微镜,而是可以用于在原子、分子尺度进行加工和操作的工具。
 
  奥林巴斯生物显微镜以其分辨率高(原子级分辨率)、实时、实空间、原位成像,对样品无特殊要求(不受其导电性、干燥度、形状、硬度、纯度等限制)、可在大气、常温环境甚至是溶液中成像,同时具备系统及配套相对简单、纳米操纵及加工功能、廉价等优点,广泛应用于纳米科技、材料科学、物理、化学和生命科学等领域,并取得许多重要成果。
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