无线控制原子力显微镜系统

无线控制的原子力显微镜系统,一方面可以排除各种连线对操作原子力带来的不方便;另一方面,可以很好的排除外界噪声对操作结果带来的不利影响;同时有利于非工作人员了解实验状况。无线发射端通过电脑连接无线发射模块收发射操作指令及数据,无线接收模块接收到数据进行处理后驱动步进电机移动。同时数据采集卡采集AFM微悬臂梁的偏转信号,通过无线收发模块传送给计算机进行分析,实时监测探针与样品之间的作用力,最终实现探针的逼近,及对操作样品的观察。该系统不仅操作灵活,而且工作稳定。     

无线控制原子力显微镜系统简

无线控制的原子力量微镜系统,一方面可以排除各种连线对操作原子力带来的不方便;另一方面,可以很好的排除外界噪声对操作结果带来的不利影响;同时有利于非工作人员了解实验状况.无线发射端通过电脑连接无线发射模块收发射操作指令及数据,无线接收模块接收到数据进行处理后驱动步进电机移动.同时数据采集卡采集AFM微悬臂梁的偏转信号,通过无线收发模块传送给计算机进行分析,实时监测探针与样品之间的作用力,最终实现探针的逼近,及对操作样品的观察.该系统不仅操作灵活,而且工作稳定.     

原子力显微镜和扫描隧道显微镜兼容系统的研制

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率,所以在表面物理,化学,生物学领域得到了越来越广泛的应用。但是,扫描隧道显微镜只能观察导电样品,这就限制了它的应用范围。     

基于原子力显微镜微探针的新型超灵敏传感器

近年来基于原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)微探针发展的新型超灵敏传感器引起了研究人员的极大兴趣,已成为这一研究领域的前沿方向之一.基于AFM微探针的新型传感器主要是利用AFM的高分辨率、可以测定极微弱的力和AFM微探针悬臂对极微弱力敏感等特性.如利用AFM的高分辨率的特性,通过测定样品表面覆盖度、高度等的变化,发展了新型免疫传感器、DNA传感器等;利用AFM可以测定极微弱的力,通过测定分子对间的相互作用,发展了各种新型微探针力传感器;利用AFM微探针悬臂的对极微弱力敏感,将分子识别反应的力学信号转化为AFM探针微悬臂的纳米机械响应,发展了形式多样的新型化学、生物传感器.文中从AFM微探针信号转换原理的角度分类综述了这一前沿研究方向的重要进展.     

原子力显微镜实验教学设计

本文结合研究生实验课程教学的特点，就如何将原子力显微镜用于实验教学进行课程内容和教学方案设计进行了阐述，并应用于实验教学，取得了较好的效果，可以为同类实验课程的开设提供有益的参考。     

间歇模原子力显微镜扫描探针的受迫振动解

提出了一个间隙模原子力显微镜全动态工作的模型 ,用参数变换和模式展开方法 ,得到了具有粘滞阻尼和分段线性相互作用力的扫描探针的受迫弯曲振动微分方程的分析解 ,间歇模原子力显微镜扫描探针的受迫振动解 ,由接触模解和非接触模解交替工作而构成     

基于原子力显微镜微探针的新型超灵敏传感器

近年来基于原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)微探针发展的新型超灵敏传感器引起了研究人员的极大兴趣，已成为这一研究领域的前沿方向之一．基于AFM微探针的新型传感器主要是利用AFM的高分辨率、可以测定极微弱的力和AFM微探针悬臂对极微弱力敏感等特性．如利用AFM的高分辨率的特性，通过测定样品表面覆盖度、高度等的变化，发展了新型免疫传感器、DNA传感器等；利用AFM可以测定极微弱的力，通过测定分子对间的相互作用，发展了各种新型微探针力传感器；利用AFM微探针悬臂的对极微弱力敏感，将分子识别反应的力学信号转化为AFM探针微悬臂的纳米机械响应，发展了形式多样的新型化学、生物传感器．文中从AFM微探针信号转换原理的角度分类综述了这一前沿研究方向的重要进展．     

压电探针应用于原子力显微镜液体成像的研究

研究了采用微悬臂梁上集成的ZnO压电薄膜作为微驱动的探针的直接激振方法,比较了间接激振和直接激振方法下探针在液体中的振动性能,以标准生理溶液中的海拉细胞为样品,对原子力显微镜在液体环境下轻敲模式的成像性能进行了实验研究.研究表明,采用压电探针的直接激振方法在探针振动的幅频曲线中仅有单一谐振峰,可以避免在压电陶瓷管激振方法下由液体振动造成的寄生谐振峰,因此使用压电探针不仅提高了探针振动频率的控制精度,而且减小了针尖对样品的损坏,还提高了仪器的带宽和成像速度.对于512×512点阵和60μm×60μm范围的图像,使用该方法可将采集速度由原来的2~3 min/帧提高到15~20 s/帧,并且扫描速度的提高对原子力显微镜在动态过程中的研究有着重要的参考价值.     

原子力显微镜微悬臂梁非线性振动分析

在考虑激励和摩擦的情况下,对通过1阶Galerkin截断模型化为单自由度系统的原子力杆,利用多尺度方法,得到了稳态响应振幅与解谐参数的关系。用图形表示了激励振幅和阻尼对稳态振幅的影响。     

利用原子力显微镜研究晶体缺陷

首次利用原子力显微镜研究晶体表面缺陷，给出了经腐蚀后的KTiOAsO4晶体表面铁电畴和位错蚀坑的清晰照片和定量信息。对实验结果和方法进行了讨论。指出这种实验方法具有放大倍数高，分辨率可达原子量级，可以给出物质表面结构的定量信息和立体图像等特点，并且具体探讨了利用原子力显微镜研究晶体表面缺陷的一些实验技术问题。     

原子力显微镜在癌细胞观察和研究中的应用

原子力显微镜(AFM),能够在接近生理条件下以具有原子级的分辨率对活细胞进行表面成像和超微结构观察,同时可以研究细胞的生物过程、细胞与药物之间和细胞之间的相互作用,成为细胞生物学研究的一种有效工具.近年来AFM在细胞生物学研究中的应用进展很快,许多研究成果在生物医学和临床医学方面有良好的应用前景.本文分析了原子力显微镜的成像机理、工作模式和技术要点,综述了原子力显微镜在癌细胞的研究应用现状和前景.     

用原子力显微镜观察活海马区神经元三维超微结构

在液体环境中,利用原子力显微镜成功地对体外培养的大鼠海马区神经元进行了超微结构的成像研究。分别获取了活海马神经元胞体、轴突、树突以及生长锥等结构清晰的原子力显微图像,并对其三维结构进行了定量分析。为进一步利用原子力显微镜研究海马神经元打下了基础。     

基因转运载体的原子力显微镜研究

通过原子力显微镜观测阳离子脂质体及其与DNA复合物的结构。将一定量的阳离子脂质体以及阳离子脂质体／DAN复合物滴加到新解理的云母片上,干燥后用原子力显微镜观测。结果表明,阳离子脂质体在云母片上形成的颗粒为球形或椭圆形,粒径分布较为均匀;阳离子脂质体／DNA复合物在云母片上的颗粒形状不规则,粒径分布不均且比空白脂质体的粒径大。通过原子力显微镜可以快速有效地观测脂质体以及脂质体／DNA复合物的粒径、表面形态等,为分析脂质体的物理化学性质与基因转运效率的关系提供了一种研究方法。     

黄原胶分子形貌的原子力显微镜研究

通过溶胶凝胶的方法制备了黄原胶水溶液,并采用轻敲模式原子力显微镜(AFM)对不同浓度的黄原胶分子溶液的表面微观结构形态进行了观察.实验结果表明,轻敲模式下的AFM能够观测到黄原胶分子的微观结构,浓度为0.1g/L时分子类似于球状体的颗粒,以多聚体形式存在.浓度达到0.01g/L时能够形成稳定的网状结构,当浓度达到0.001g/L的情况下形成单个纤维分子.利用AFM截面软件对网状结构和单个纤维进行分析,发现了云母表面出现的黄原胶分子分别为双链和单链.本文中提出了黄原胶分子从网状结构到单个纤维形成过程的假设模型,很好地解释了实验观察结果,对以后的实验研究有很大意义.     

间歇模原子力显微镜扫描探针的非线性振动

提出了一个用于描述间歇模原子力显微镜扫描探针全动态工作的非线性受迫弯曲振动模型，这个模型考虑了一个附加于扫描探针上的质量和任意类型的探针－样品表面间的非线性相互作用力。用参数变换和模式展开方法求得了间歇模原子力显微镜扫描探针非线性受迫弯曲振动的解，给出了数值模拟的结果。     

导电原子力显微镜在介质薄膜电流图像检测中产生的假像

对导电原子力显微镜在介质层电流图像检测中存在的假像进行了研究。发现这种假像归因于导电探针针尖较大的直径,其大小与被检测样品表面的缺陷点、漏洞、沟穴大小相关。研究表明,为提高图像分辨率,避免检测过程中存在的假像,需要使用具有纳米直径针尖的超尖导电探针。