生物型低溫調(diào)頻非接觸原子力顯微成像系統(tǒng)研制.pdf

1、原子力顯微鏡已經(jīng)成為科研工作者研究樣品表面形貌特征的一種強(qiáng)有力的工具，尤其在材料科學(xué)和生物科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。雖然原子力顯微成像技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于探測(cè)各種不同類型的生物大分子，并取得了許多令人欣慰的成果，但是，穩(wěn)定、可靠、可重復(fù)地獲取1納米，尤其是小于1納米的精細(xì)結(jié)構(gòu)仍然是目前的一大難點(diǎn)。
　　針對(duì)這一難點(diǎn)問題，我們自主研發(fā)了一種具有超高分辨率成像能力的低溫調(diào)頻非接觸原子力顯微鏡系統(tǒng)。首先，我們利用探針懸臂共振頻率的變化作

2、為反饋信號(hào)，通過精確控制探針和樣品表面的距離，使其工作在非接觸模式下，成功實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻非接觸原子力顯微鏡的搭建。然后將顯微鏡置于77K的低溫環(huán)境中，并使其正常工作。為了保證儀器能夠在低溫下工作，我們重新設(shè)計(jì)了一種不同于商業(yè)化原子力顯微鏡的頭部，并增加了磁阻尼懸掛系統(tǒng)，以降低機(jī)械噪音與振動(dòng)耦合；同時(shí)，我們通過適當(dāng)增壓的方式控制液氮沸點(diǎn)從而有效的壓制了液氮?dú)饣诔上裰性斐傻恼駝?dòng)；設(shè)計(jì)了齒輪組合達(dá)到樣品與探針間支撐點(diǎn)的三點(diǎn)聯(lián)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)探針與樣品間