آراد برندینگ
خانه / میکروسکوپ / مقدمه ای بر میکروسکوپ پروبی روبشی در ایران

مقدمه ای بر میکروسکوپ پروبی روبشی در ایران

از اوایل دهه ۱۹۹۰ میکروسکوپ‌های پروبی روبشی Scanning Probe Microscope (SPM) برای دست‌یابی به قدرت تفکیک‌های مناسب‌تر در حد آنگستروم ابداع شدند.
در مقایسه با میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی، میکروسکوپ‌های پروبی روبشی روشی جدید برای مشخصه‌یابی مواد نانوساختار هستند. این میکروسکوپ‌ها علاوه بر تصویردهی از سطح مواد، قابلیت بررسی خواص سطحی مواد نظیر خواص الکتریکی، مغناطیسی، نوع پیوندهای شیمیایی و غیره را نیز دارند. دستگاه-های این خانواده با استفاده از یک سوزن بسیار تیز سطح را روبش کرده و بسته به نوع دستگاه، خواص سطحی مورد نظر را تصویر می‌کنند. مانند خانواده میکروسکوپ‌های الکترونی که شامل دو زیرمجموعه عبوری و روبشی بودند، خانواده میکروسکوپ‌های پروبی روبشی نیز از زیرمجموعه‌هایی تشکیل شده‌اند که به بررسی خواص سطحی مواد از مقیاس اتمی تا میکرونی می‌پردازند.به دلیل امکان دیدن اتم‌ها، میکروسکوپ پروبی روبشی به عنوان قدرتمندترین ابزار موجود برای بررسی ساختار سطحی مورد توجه است. ساخت این میکروسکوپ با اختراع میکروسکوپ تونلی روبشی Scanning Tunneling Microscope (STM) در سال ۱۹۸۲ آغاز شد. میکروسکوپ تونلی روبشی از جریان تونلی که پدیده‌ای از مکانیک کوانتوم است، برای بررسی سطوح مواد رسانا استفاده می‌کند. جریان تونلی از طریق فاصله اتمی بین نوک فلزی تیز و اتم‌های سطحی، جریان پیدا می‌کند. در اواخر دهه ۱۹۸۰ عضو دیگر میکروسکوپ پروبی روبشی به نام میکروسکوپ نیروی روبشیScanning Force Microscope (SFM) اختراع شد. نام رایج‌تر میکروسکوپ نیروی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی Atomic Force Microscope (AFM)است. میکروسکوپ نیروی اتمی از نیروهای میدان نزدیک بین اتم‌های نوک پروب و سطح برای تولید نشانه‌های ساختار سطح استفاده می‌کند. از آنجایی که میکروسکوپ نیروی اتمی محدود به سطوح هادی الکتریکی نیست، گسترده‌تر از میکروسکوپ تونلی روبشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

– تجهیزات میکروسکوپ پروبی روبشی

مشخصه‌ی اصلی میکروسکوپ پروبی روبشی، نوک تیز پروب است که سطح نمونه را روبش می‌کند. نوک باید در مجاورت بسیار نزدیک به سطح باقی بماند، زیرا میکروسکوپ پروبی روبشی از برهمکنش‌های میدان نزدیک بین نوک و سطح نمونه استفاده می‌کند. این مشخصه میدان نزدیک، محدودیت قدرت تفکیک میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی را حذف می‌کند، زیرا قدرت تفکیک آنها توسط برهمکنش‌های میدان دور بین موج‌های نوری یا الکترونی و نمونه محدود می‌شود (پراش موج‌های نوری یا الکترونی مربوط به برهمکنش‌های میدان دور، قدرت تفکیک میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی را تا مقیاس‌های طول موج محدود می‌کند). برهمکنش‌های میدان نزدیک درمیکروسکوپ پروبی روبشی امکان به دست آوردن تصویر حقیقی از اتم‌های سطحی را فراهم می‌کند، زیرا میکروسکوپ پروبی روبشی، شکل اتم‌های سطحی را در جهت‌های عمودی و جانبی به دقت اندازه‌گیری می‌کند. قدرت تفکیک جانبی و عمودی و به خصوص قدرت تفکیک جانبی، می‌تواند بهتر از ۱/۰ نانومتر باشد. محدوده جانبی و عمودی اندازه‌گیری در میکروسکوپ پروبی روبشی به ترتیب تا ۱۰۰ و ۱۰ میکرومتر هستند. 
میکروسکوپ پروبی روبشی باید در محیطی عاری از لرزش کار کند، زیرا فاصله پروب تا سطح تنها در حد فاصله اتمی است. جدول ۱ مقایسه مختصری بین میکروسکوپ پروبی روبشی و میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی را فراهم کرده است.

مطلب پیشنهادی

لیست قیمت میکروسکوپ متالوگرافی صاایران

با توجه به اینکه میکروسکوپ متالوگرافی صاایران در داخل تولید می شود لیست قیمت آن از ثبات بیشتری برخوردار است.

دیدگاهتان را بنویسید

آراد برندینگ