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  • Park AFM
    Innovative Technology
 

True Non-Contact™ Mode

True Non-Contact™ Mode Preserves Sharp Tip

原子力显微镜探针属于易损物件,仅与样品接触便将立即降低其分辨率和成像质量。而对于柔软精细的样品,探针也将损坏样品并导致其高度测量结果不准确,这些都将花费您宝贵的时间与金钱。真正非接触™模式是Park原子力显微镜特有的扫描模式,能够在保持样品完整性的前提下不断产生高分辨率和高精度的数据。

Preserves-Sharp-Tip

左侧样品图像采用1:1长宽比,是Park原子力显微镜形成的浅沟道隔离的未处理原始图像。其深度为3.7μm,由扫描电子显微镜(SEM)确定。右侧的两张图像显示了探针在显微镜形成20张样品图像后仍然保持无磨损状态。

 

Accurate Feedback by Faster Z-servo Enables True Non-Contact AFM

非接触模式原子力显微镜公认的优点与优势:无探针磨损、无样品损坏,保持高分辨率和原子力显微镜高精度测量。凭借柔性导引高强度Z轴扫描器,Park成为业内首家实现真正非接触™模式的公司。在True Non-Contact™模式中,探针尖端与样品的距离在相互原子力的控制下,被成功地控制在几纳米之间。探针尖端振动幅度下,大大减少了探针与样品的接触,从而完好地保护了探针和样品。

 

True Non-Contact™ Mode

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  • 探针磨损更低=高分辨率扫描更长久
  • 无损式探针-样品接触=样品变化程度最小
  • 无参数依赖

 

non-contact-mode

Tapping Imaging

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  • 探针磨损更快=扫描图像模糊
  • 破坏性探针-样品接触=样品受损变化
  • 高参数依赖性

 

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Industry Leading Z-Servo Speed

Park原子力显微镜拥有业内最快的Z轴移动速率。即使在高速扫描过程中,正向扫描和反向扫描间隙也保持在扫描范围的0.15 %以下。

Fast-Z-Servo-Speed
 

WC薄膜样品的坚硬、耐磨和细腻的特点彰显了Park原子力显微镜快速Z轴移动速度的优势。在真正非接触™模式扫描过程中,锋利的探针末端受到保护,即使在较快的扫描速率条件下,正扫和回扫均能达到完全匹配的效果。

 
true non-contact-mode

Park AFM employs industry leading fast Z-servo speed:

Park的高速Z伺服具有最低的Z轴扫描质量和快速的数字信号处理伺服控制,将探针限制在引力的狭小范围内,使非接触模式原子力显微镜能够在环境温度下工作。

  • Z轴扫描器带宽高于9 kHz;或Z轴移动速度超过62 mm/sec探针速度
  • 优化的Z轴移动速度具有最低Z轴扫描质量(PSPD和探针)
  • 无时间延迟的快速数字信号处理伺服控制

 

Crosstalk Elimination

Flat Orthogonal XY Scanning Without Scanner Bow

Park的串扰消除技术消除了扫描器弓型弯曲,能够在不同扫描位置、扫描速率和扫描尺寸条件下进行平直正交的XY轴扫描。即使在光学平晶等最平坦的样品上也不会出现背景曲率,具有各种扫描偏移。为研究与工程中最具挑战性的问题提供了高精确度的高度测量和纳米测量。

Decoupled XY and Z Scanners

Park与其最直接竞争对手在扫描器结构方面的基本区别在于Park独有的柔性独立XY轴和Z轴扫描器设计为行业带来了无可比拟的纳米分辨率数据精度。

XY-ZScanner AFM
Accurate Surface Measurement

"平直"样品表面

  • 残余弯曲低
  • 无需软件处理(原始数据)
  • 结果较少依赖扫描位置
Accurate-Surface-Measurement1
 

Dual Servo System for Orthogonal XY Scan

柔性XY轴扫描器对X轴和Y轴扫描运动进行解耦,从而在任何扫描位置、速率和尺寸条件下将X轴和Y轴运动之间的耦合程度降到最低。针对任何大小的扫描范围和样品的最高准确度和精度,双位置传感器具有线性和正交反馈控制功能。

dual-servo-afm-system
2D-100nmHighly Linear and Orthogonal XY Scan

Industry Leading Z Scan Linearity

通过Park的串扰消除,对柔性导引Z轴扫描器与XY轴扫描运动进行解耦。因此将Z轴扫描器运动限制在一条精确的直线上。柔性导引Z轴扫描器的Z轴扫描线性少于0.015%,有能力在纳米级别进行精准的角度测量。

Z-scanner-Linearity

凭借串扰消除技术,Park原子力显微镜为用户带来了最精确的纳米级成像数据。同时还具有平直、高线性和正交的XY轴扫描,以及精准的角度测量功能,能够消除多种类型和尺寸样品的表面曲率。


 

True Sample Topography

Accurate Sample Topography Measured by Low Noise Z Detector

True Sample Topography™,让压电蠕变无影踪

我们的原子力显微镜配有最有效的低噪声Z轴探测器,宽噪音带宽仅有0.02 nm。这能够带来超精确样品形貌,不受沿过冲影响,且无需校准。这仅仅是Park原子力显微镜为您节省时间和带来更好数据的方式之一。

  • 形貌使用了低噪声Z轴探测器信号
  • 宽带宽下0.02 nm的低Z轴探测器噪声
  • 前沿和后沿无过冲
  • 只需出厂前进行一次校准

Park NX AFM

no-creep-effect

Conventional AFM

creep-effect

 

Park Scanning Ion Conductance Microscopy

扫描离子电导显微镜

Park Systems 研发的扫描离子电导显微镜(Park SICM)采用了玻璃纳米级移液管(即,该移液管是纳米级的)。充满电解质的移液管能够起到离子传感器的作用,反馈完全沉浸于液体中的样品与探针的相对位置。同时,移液管探针-样品距离的保持是通过离子流常数实现的。相比之下,全自动原子力显微镜(AFM)则需要完全依赖探针尖端和样品之间力的相互作用,才能与样品保持一定距离。

park-sicm-pipette

AFM采用微薄悬臂和尖端作为探针。相比之下,Park SICM的探针则采用内径仅为80至100纳米的玻璃移液管,或是内径仅为30至50纳米的石英移液管。

液中无施加力、非接触成像

与环境空气条件下使用的扫描隧道显微镜(STM)类似,Park SICM在液体中运转能够保证不与样品表面进行任何物理接触。样品任一端的电极与移液管可产生离子电流,并流经周边溶液。通过测量电流的大小(探针与样品之间的距离越大,电流越小),传感器可监测移液管与样品之间的距离并引导二者始终保持非接触的状态。

 

park-sicm-pipette2Park SICM右侧图像为悬浮胶原原纤维。悬浮的多纤维结构十分复杂,分成数层浮于液体之上,距离底质仅数微米。而传统的原子显微镜无法渗透入液体之中,且物理探针的力也无法置换悬浮的纤维Suspended-collagen-fibril
 

Park SICM活细胞薄膜成像技术

细胞膜(即细胞外壳)的功能在于将细胞内部与外界环境分隔开。大多数的细胞膜可作为细胞的屏障,并控制重要物质进出细胞。观察活细胞膜的功能对于研究细胞元素发挥着日益重要的作用,但是在纳米级监测活细胞膜却十分困难。一方面,细胞膜是透明的,因此无法通过光学显微镜进行观察。另一方面,细胞膜易磨损,因此难以采用AFM 或扫描电子显微镜探针施加作用力。然而,Park SICM却无需向样品表面施加任何作用力,因此是获得柔软活细胞膜纳米级成像的一种理想工具。

Park SICM左侧图像显示了活人宫颈癌细胞(Hela cells)。细胞在Park SICM成像过程中始终是稳定且具有活性的,表明其无任何物理性能退化现象。活细胞膜结构的复杂性(如人宫颈癌细胞膜)使其难以采用光学显微镜或AFM进行观察。

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