手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
在納米科技的浪潮中，視頻級原子力顯微鏡以其良好的成像能力成為科研工作者的重要工具。然而，傳統的原子力顯微鏡一直面臨著一個技術瓶頸——掃描成像速度緩慢，這大大限制了其在快速動態過程研究和大范圍樣品掃描中的應用。那么，科學家們是如何克服這一難題，讓原子力顯微鏡的速度得到飛躍性提升的呢？
原子力顯微鏡通過探針與樣品表面原子間的相互作用力來獲得樣品表面的形貌信息。傳統上，為了確保圖像的準確性和分辨率，探針需要在樣品表面進行逐點掃描，這個過程往往耗時較長。
創新的快速掃描技術應運而生。一種方法是采用小振幅、高頻率的振動模式來驅動探針，這樣探針就能在每個振動周期內采集更多的數據點，從而實現快速掃描。同時，通過優化控制算法和反饋系統，使得探針能更快地響應表面形貌的變化并作出調整。
進一步地，一些研究團隊開發了基于非線性效應的高速成像技術。這些技術利用原子力顯微鏡探針與樣品相互作用時的非線性信號，可以在不損失分辨率的情況下顯著提高掃描速率。例如有研究者利用“跳模”現象，即探針在特定條件下會從一個共振頻率跳躍到另一個，這種跳躍包含了豐富的樣品信息，可以用于快速成像。
此外，并行化掃描策略也是提升速度的關鍵。與傳統的逐點掃描不同，一些新型原子力顯微鏡采用了多探針陣列，能夠同時對多個區域進行掃描，或者使用分時復用技術，將單一探針的掃描路徑優化，實現大面積的快速成像。
當然，硬件的改進也至關重要。采用高性能的傳感器和執行器，以及更加精細的機械控制系統，可以使得探針的運動更加迅速和精準，減少成像過程中的時間開銷。
隨著這些技術的不斷進步和應用，視頻級原子力顯微鏡的掃描速度已經得到了極大的提升，為生物醫學、材料科學等領域的研究提供了更為高效的研究手段。如今，我們能夠在更短的時間內獲得更高分辨率的圖像，這對于觀察和理解物質的微觀世界具有重大意義。
免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
采購中心