АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Контактные методики

1.1. Метод постоянной высоты. При использовании этого метода сканер микроскопа поддерживает закрепленный конец кантилевера на постоянной высоте. Таким образом, отклонения кантилевера отражают рельеф поверхности исследуемого образца. Основным достоинством метода постоянной высоты является высокая скорость сканирования, однако поверхность образцов должна быть гладкой.

1.2. Метод постоянной силы. При использовании метода постоянной силы величина изгиба кантилевера поддерживается в процессе сканирования постоянной при помощи системы обратной связи.

Таким образом, вертикальные смещения сканера отражают рельеф поверхности исследуемого образца. Основное достоинство метода постоянной силы является возможность проводить измерения других характеристик – сил трения, сопротивления, растекания и др. Однако при исследовании относительно мягких биоматериалов такой режим работы может разрушить (процарапать) образец, поскольку зонд в процессе сканирования находится в непосредственном контакте с поверхностью исследуемого образца. При исследовании относительно мягких неоднородных биоматериалов локальный прогиб поверхности образца меняется в процессе сканирования, что тоже может привести к искажениям получаемого рельефа поверхности. Возможное наличие существенных капиллярных сил, обусловленных наличием слоя воды, также приводит к ухудшению разрешения.

1.3. Метод рассогласования. Сигнал рассогласования системы обратной связи, возникающий в процессе сканирования с использованием метода постоянной силы содержит дополнительную информацию относительно рельефа поверхности. Он может быть использован для более полного воспроизведения рельефа. Может рассматриваться как промежуточный между методом постоянной силы и методом постоянной высоты, если коэффициент усиления системы обратной связи (т.е. скорость отработки сигнала рассогласования) устанавливается таким, чтобы система была способна отрабатывать относительно гладкие особенности рельефа и в то же время быть достаточно медленной, чтобы отрабатывать крутые ступеньки. В результате сигнал рассогласования будет плохо отображать гладкие особенности рельефа и с высоким контрастом отображать резкие шероховатости. Такой способ отображения может быть полезным для поиска небольших неоднородностей на большом относительно гладком фоне.

Необходимым условием реализации является предварительная настройка прибора для работы по методу постоянной силы. После настройки прибора и получения рельефа поверхности по методу постоянной силы можно переходить к работе с использованием контактного метода рассогласования.

Рис. 56. Сканирование с использованием метода рассогласования.

1.4. Метод отображения сопротивления растекания.Для работы этим методом необходим проводящий зонд ССМ находящийся в непосредственном контакте с поверхностью образца. К зонду прикладывается напряжение смещение и проводятся измерения результирующего тока через образец в зависимости от положения зонда одновременно с получением данных о рельефе по методу постоянной силы. Так, при заданном смещении величина измеряемого тока пропорциональна локальному сопротивлению исследуемого образца.

Рис 57. Сканирование с использованием метода отображения сопротивления растекания.

1.5. Метод латеральных сил. Позволяет различать области с различными коэффициентами трения, а также подчеркивать особенности рельефа поверхности. Эти возможности могут быть использованы одновременно с получением рельефа поверхности для более полной характеризации исследуемого образца.

При сканировании по методу постоянной сила перпендикулярно продольной оси кантилевера помимо изгиба кантилевера в нормальном направлении происходит также и его торсионный изгиб. Он обусловлен моментом силы действующей на зонд. Для малых отклонений угол закручивания пропорционален поперечной (латеральной) силе. Торсионное закручивание кантилевера измеряется оптической следящей системой микроскопа. При сканировании гладкой поверхности с участками с различными коэффициентами трения угол скручивания меняется на каждом участке. Это позволяет проводить измерения локальной силы трения. Если же поверхность не гладкая, то такая интерпретация затруднена. Для того, чтобы различить участки с различными коэффициентами трения и неоднородности рельефа необходимо использовать второй проход в противоположном направлении. Кроме того измерения латеральных сил позволяют относительно просто достигать атомарное разрешение на слюде и на других слоистых материалах.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 545 | Нарушение авторских прав