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掃描熱學(xué)顯微鏡也是依靠原子力顯微鏡的成像模式，即熱導(dǎo)電率通過樣品表面使圖片發(fā)生改變的形式完成的。同其他模式(橫向力顯微鏡，磁力顯微鏡，靜電力顯微鏡等)，掃描力顯微鏡在獲得數(shù)據(jù)的同時(shí)能夠接收圖像方面的數(shù)據(jù)。這種掃描模式的制作是用靠近納米加工熱探針針尖頂部的電阻元件來代替標(biāo)準(zhǔn)的接觸模式懸臂來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)電阻與惠斯通電橋的電路的一端合并，從而允許系統(tǒng)來控制阻力。該阻力與探針尾部的溫度相關(guān)，惠斯通電橋也許就是被設(shè)計(jì)來一方面探測樣品的溫度，另一方面用來描繪樣品熱導(dǎo)電率的質(zhì)量圖。樣品溫度...

隨著精密、超精密加工技術(shù)的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學(xué)特性引起了人們的極大關(guān)注研究。而傳統(tǒng)的硬度測量方法只適于宏觀條件下的研究和應(yīng)用，無法用于測量壓痕深度為納米級(jí)或亞微米級(jí)的硬度(即所謂納米硬度，nano-hardness)。近年來，測量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術(shù)(nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術(shù)可以在極小的尺寸范圍內(nèi)測試材料的力學(xué)性能，除了塑性性質(zhì)外，還可反映材料的彈性性質(zhì)，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。納米壓痕技術(shù)也稱深度敏感壓痕技術(shù)(Dep...

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生命科學(xué)開始向定量科學(xué)方向發(fā)展。大部分實(shí)驗(yàn)的研究重點(diǎn)已經(jīng)變成生物大分子，特別是核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的關(guān)系。因?yàn)樵恿︼@微鏡的工作范圍很寬，可以在自然狀態(tài)(空氣或者液體)下對生物醫(yī)學(xué)樣品直接進(jìn)行成像，分辨率也很高。因此，原子力顯微鏡已成為研究生物醫(yī)學(xué)樣品和生物大分子的重要工具之一。原子力顯微鏡應(yīng)用主要包括三個(gè)方面：生物細(xì)胞的表面形態(tài)觀測;生物大分子的結(jié)構(gòu)及其他性質(zhì)的觀測研究;生物分子之間力譜曲線的觀測。1、對生物細(xì)胞的表面形態(tài)觀察原子力顯微鏡可以用...

在高精度原子力顯微鏡的系統(tǒng)中，可分成三個(gè)部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。1、力檢測部分在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個(gè)一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個(gè)尖銳針尖，用來檢測樣品-針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如：長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是...

臺(tái)階儀屬于接觸式表面形貌測量儀器。根據(jù)使用傳感器的不同，接觸式臺(tái)階測量可以分為電感式、壓電式和光電式3種。其測量原理是：當(dāng)觸針沿被測表面輕輕滑過時(shí)，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時(shí)，還沿峰谷作上下運(yùn)動(dòng)。觸針的運(yùn)動(dòng)情況就反映了表面輪廓的情況。傳感器輸出的電信號(hào)經(jīng)測量電橋后，輸出與觸針偏離平衡位置的位移成正比的調(diào)幅信號(hào)。經(jīng)放大與相敏整流后，可將位移信號(hào)從調(diào)幅信號(hào)中解調(diào)出來，得到放大了的與觸針位移成正比的緩慢變化信號(hào)。再經(jīng)噪音濾波器、波度濾波器進(jìn)一步濾去調(diào)制頻率與外界干擾信號(hào)...

臺(tái)式納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試，測試結(jié)果通過力與壓入深度的曲線計(jì)算得出，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。臺(tái)式納米壓痕儀在使組織工程復(fù)合藥物和軟(生物)材料的領(lǐng)域具有準(zhǔn)確和容易的方式，無損地測量軟(生物)材料和組織的局部機(jī)械性能。在許多應(yīng)用中，用于檢查水凝膠和水凝膠結(jié)構(gòu)(莖)細(xì)胞微環(huán)境的局部機(jī)械性質(zhì)，3D印刷支架和結(jié)構(gòu)組織支架健康和再生組織植物部分合成和生物聚合物硅可生物降解材料等等。納米壓痕儀主要用于測量納米尺度的硬度與彈性模量，可以用于研究或測試薄...