原子力顯微鏡的基本原理雖然不難，但是要在納米尺度上得到可靠的的數(shù)據(jù)就要依賴周密的儀器設(shè)計(jì)，而這通常就帶來了繁瑣的使用界面。用戶經(jīng)常需要面對(duì)復(fù)雜的設(shè)定，因此他們需要AFM原子力顯微鏡技術(shù)的知識(shí)儲(chǔ)備，并且還要花費(fèi)大量的測(cè)量時(shí)間。然而，復(fù)雜的儀器一定意味著難用嗎？我們來找找在選擇原子力顯微鏡的時(shí)候您需要考慮的幾個(gè)方面！
快速而簡(jiǎn)單的探針安裝
在AFM原子力顯微鏡測(cè)量之前，需要安裝微懸臂探針。探針懸臂非常小-通常是50到300微米長(zhǎng)，20到60微米寬，2到8微米厚。探針安裝通常需要經(jīng)驗(yàn)：不僅操作起來費(fèi)勁（并且如果安裝時(shí)候掉針還會(huì)造成浪費(fèi)），而且如果裝得不合適還會(huì)導(dǎo)致激光無法對(duì)準(zhǔn)。出現(xiàn)這種情況的話，用戶就不得不回過頭去重復(fù)探針更換的步驟，重新安裝探針（或裝一根新的探針），并且重新開始激光調(diào)節(jié)步驟，十分繁瑣。這就是為什么探針安裝的步驟應(yīng)該要快速，簡(jiǎn)單和可靠。找出這樣的一款現(xiàn)代化的原子力顯微鏡儀器，它能夠提供解決這個(gè)問題的新穎方法。探針安裝應(yīng)該是快速可靠的而不是繁瑣費(fèi)時(shí)的。
自動(dòng)激光對(duì)準(zhǔn)
在探針放入儀器后，就要進(jìn)行激光的對(duì)準(zhǔn)。為了使得AFM原子力顯微鏡測(cè)量準(zhǔn)確和可靠，激光對(duì)準(zhǔn)至關(guān)重要。糟糕的激光對(duì)準(zhǔn)可能降低光杠桿的靈敏度，引起假像，甚至成不了像。然而，通常的手動(dòng)激光對(duì)準(zhǔn)很費(fèi)時(shí)而且難操作。
找出這樣一款原子力顯微鏡，它能夠提供完全自動(dòng)化的激光對(duì)準(zhǔn)功能。現(xiàn)代化的AFM原子力顯微鏡儀器僅僅需要在控制軟件中點(diǎn)擊兩次鼠標(biāo)就能完成激光的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
側(cè)視相機(jī)監(jiān)控進(jìn)針過程
原子力顯微鏡設(shè)計(jì)的一個(gè)重要難題是建立一套能控制掃描前探針靠近樣品表面的系統(tǒng)，使得探針不會(huì)撞到表面而損壞。但是通常的進(jìn)針系統(tǒng)，用戶要很小心地控制，使探針安全靠近樣品表面。在透明樣品，暗樣品，以及復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的樣品上，進(jìn)針控制尤其有挑戰(zhàn)性，其原因是探針和樣品間的距離很難估計(jì)。進(jìn)針過程帶有很大的撞針風(fēng)險(xiǎn)。
新一代的AFM原子力顯微鏡集成了側(cè)視相機(jī)，使得用戶能看到探針相對(duì)于表面的準(zhǔn)確的位置，從而安全地移動(dòng)探針靠近表面。隨后軟件開始自動(dòng)進(jìn)針過程-幾秒鐘后就可以進(jìn)入掃描的狀態(tài)了。
測(cè)量時(shí)間短
時(shí)間對(duì)每個(gè)人都很重要。使用原子力顯微鏡的時(shí)候，需要花費(fèi)一定的測(cè)量時(shí)間。 用戶操作AFM原子力顯微鏡通常需要5步：
1.安裝探針
2.放置樣品
3.激光對(duì)準(zhǔn)
4.移動(dòng)樣品到測(cè)試位置
5.進(jìn)針并開始測(cè)量。
對(duì)那些需要繁瑣的探針更換，手動(dòng)激光對(duì)準(zhǔn)，沒有側(cè)視相機(jī)，以及缺少自動(dòng)化的原子力顯微鏡儀器，這5個(gè)步驟至少要用去一陣子時(shí)間。再加上，如果使用者不是AFM原子力顯微鏡的熟練工（事實(shí)上這很正常）或者面對(duì)各種不同類型的樣品，就需要更長(zhǎng)的時(shí)間來完成這些步驟。找出高度自動(dòng)化的原子力顯微鏡，減少測(cè)量時(shí)間，這樣您就能專注于更重要的內(nèi)容。
解耦xy和z掃描器
壓電陶瓷要用這樣的方式構(gòu)造，使得它們能夠沿x，y和z軸移動(dòng)探針（或樣品）。*常用的三維掃描器結(jié)構(gòu)之一是管狀的掃描器-主要因?yàn)樗子谥圃?。但是它有一些缺點(diǎn)：由于它的幾何結(jié)構(gòu)，管狀掃描器易于產(chǎn)生很多非線性，尤其是在大范圍掃描時(shí)會(huì)有弧形扭曲。掃描器的弧形扭曲來源于它彎曲的運(yùn)動(dòng)軌跡，而這些彎曲或者弧形會(huì)體現(xiàn)在測(cè)得的高度圖上。
找出具有xy和z方向解耦掃描器的AFM原子力顯微鏡。這種掃描器設(shè)計(jì)，xy掃描器位于樣品下而z掃描器位于掃描頭上以減少掃描器之間的串?dāng)_。