Einführung in die Funktionen von Rasterkraftmikroskopen
Das Rastersondenmikroskop (Scanning Probe Microscope, SPM) ist ein Rastertunnelmikroskop. Auf der Grundlage des Rastertunnelmikroskops wurden verschiedene neue Sondenmikroskope (Rasterkraftmikroskop AFM, Laserkraftmikroskop LFM, Magnetkraftmikroskop MFM usw.) entwickelt. In den letzten Jahren wurde die Oberfläche des Analyseinstruments international entwickelt. Dabei kommen Optoelektronik, Lasertechnologie, Schwachsignalerkennungstechnologie, Präzisionsmechanikdesign und -verarbeitung, automatische Steuerungstechnologie, digitale Signalverarbeitungstechnologie, angewandte optische Technologie, Computer-Hochgeschwindigkeitserfassung und -steuerung sowie hochauflösende Grafikverarbeitungstechnologie sowie andere moderne wissenschaftliche und technologische Errungenschaften der optischen, mechanischen und elektrischen Integration von Hightech-Produkten zum Einsatz. Dieses neue Mikroskopwerkzeug hat im Vergleich zu verschiedenen Mikroskopen und Analyseinstrumenten der Vergangenheit offensichtliche Vorteile:
1. SPM hat eine sehr hohe Auflösung. Es kann Atome leicht „sehen“, was mit einem herkömmlichen Mikroskop oder sogar einem Elektronenmikroskop nur schwer möglich ist.
2. SPM ist ein hochauflösendes Echtzeitbild der realen Probenoberfläche, auf dem man die Atome wirklich sehen kann. Im Gegensatz zu einigen Analyseinstrumenten wird die Oberflächenstruktur der Probe durch indirekte oder rechnerische Methoden abgeleitet.
3. SPM wird in einer entspannten Umgebung verwendet. Elektronenmikroskope und andere Instrumente stellen höhere Anforderungen an die Arbeitsumgebung. Die Probe muss zur Prüfung in ein Hochvakuum gebracht werden. SPM kann im Vakuum, aber auch in der Atmosphäre, bei niedriger Temperatur, Raumtemperatur, hoher Temperatur und sogar in Lösung verwendet werden. Daher eignet sich SPM für wissenschaftliche Experimente in verschiedenen Arbeitsumgebungen.
