超高速原子力顯微鏡簡介

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超高速原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM），一種可用來研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。原子力顯微鏡可以測量材料物理性質(zhì)、力學(xué)性能、磁學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué)性能等方面的一些特征信息，但在掃描成像速度上一直存在局限性，太慢的掃描速度導(dǎo)致原子力顯微鏡無法捕捉到分子間的相互作用過程和一些快速的分子動態(tài)變化。
超高速視頻級原子力顯微鏡（High-Speed Atomic Force Microscope，HS-AFM）由日本Kanazawa大學(xué)Prof.Ando教授團隊研發(fā)，日本RIBM公司（生體分子計測研究所株式會社，Research Institute of Biomolecule Metrology Co.，Ltd）商業(yè)化的產(chǎn)品，可以達到視頻級成像的商業(yè)化原子力顯微鏡。HS-AFM突破了傳統(tǒng)原子力顯微鏡“掃描成像速慢"的限制，能夠在液體環(huán)境下超快速動態(tài)成像，分辨率為納米水平。樣品無需特殊固定，不影響生物分子的活性，尤其適用于生物大分子互作動態(tài)觀測。超高速視頻級原子力顯微鏡--HS-AFM主要有兩種型號，SS-NEX樣品掃描（Sample-Scanning HS-AFM）以及PS-NEX探針掃描（Probe-Scanning HS-AFM）。

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