一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法技术

本发明专利技术涉及一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法。本发明专利技术利用液体的毛细力在液面和夹持器之间形成的液桥，使反射光在探针和夹持器间传播的介质仅为液体，反射光路稳定；利用毛细力形成的液桥没有气泡等不稳定相，不会影响反射光路，在毛细力作用下形成液桥能在1秒内完成，大大缩短了激光调节的时间，而且采用本发明专利技术，使检测样品不必暴露的气体中，能用来测量细胞、细菌等活体微生物。本发明专利技术使原子显微镜液下测量时激光调节方法更加方便、简单和可靠，对原子力显微镜液相模式下激光的快速、可靠调节具有重要意义。

A Laser Adjustment Method for Underwater Measurement of Atomic Force Microscope

The invention relates to a laser adjustment method for atomic force microscopy underwater measurement. The liquid bridge formed by capillary force of liquid between the liquid surface and the holder makes the medium of reflecting light propagating between the probe and the holder only liquid, and the reflecting light path is stable; the liquid bridge formed by capillary force has no unstable phase such as bubbles, and will not affect the reflecting light path; the liquid bridge formed under capillary force can be completed in one second, thus greatly shortening the time of laser adjustment. The invention can be used to measure living microorganisms such as cells, bacteria and so on, so that the detected sample does not need to be exposed to the gas. The invention makes the laser adjustment method more convenient, simple and reliable when measuring under the liquid phase of atomic force microscope, and has important significance for fast and reliable adjustment of laser under the liquid phase mode of atomic force microscope.

【技术实现步骤摘要】
一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法
本专利技术涉及原子力显微镜应用
，具体涉及一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法。
技术介绍
原子力显微镜(AFM)是一种通过检测样品表面和探针之间极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质的仪器。检测过程中，将探针悬臂一端固定，饰有纳米尺度针尖的另一端接近样品，悬臂受针尖与样品间作用力的影响而发生形变或改变运动状态。系统利用激光的“光杠杆”效应将悬臂的形变量或运动状态变化量放大，并经四象限光电检测器检测后送至反馈系统。原子力显微镜具有多种成像模式和检测模式，不仅可以提供样品的形貌信息，还可以探测样品表面的电学、磁学及摩擦学等方面的信息。与光学显微镜(包括扫描电镜)不同，原子力显微镜因其实质是探测力的变化，可在气体、液体和真空中实现测量。原子力显微镜能在液体中实现样品测量，为固液界面性质、微生物生长及电化学过程等研究提供了重要平台。因此，原子力显微镜的液下测量功能应用前景广泛。与气相工作模式类似，应用原子力显微镜液下测量时，首先需要将探针顺利下到样品表面，而当探针刚刚浸入液体时，激光光路在液体中会因折射而改变，激光的反射光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原子力显微镜液下测量的激光调节方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)在大气环境下，调节原子力显微镜的图像传感器CCD的位置，直至在CCD图像界面观察到清晰的探针实像；用“阴影法”调节入射激光的位置，使其光斑照在悬臂前端；调节四象限光电检测器位置，使入射激光反射到四象限光电检测器上的激光强度最大，即原子力显微镜显示屏上的SUM值最大，调节四象限光电检测器使反射激光照在四象限光电检测器的中心；(2)向下移动探针至针尖浸入液面，探针与夹持器间的空间有部分液体和气体，激光反射光路因在液体中折射而改变，反射光超出四象限光电检测器的检测范围，SUM值变为0，系统撞针保护开启，不能继续向下移动探针；...

【技术特征摘要】
1.一种原子力显微镜液下测量的激光调节方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)在大气环境下，调节原子力显微镜的图像传感器CCD的位置，直至在CCD图像界面观察到清晰的探针实像；用“阴影法”调节入射激光的位置，使其光斑照在悬臂前端；调节四象限光电检测器位置，使入射激光反射到四象限光电检测器上的激光强度最大，即原子力显微镜显示屏上的SUM值最大，调节四象限光电检测器使反射激光照在四象限光电检测器的中心；(2)向下移动探针至针尖浸入液面，探针与夹持器间的空间有部分液体和气体，激光反射光路因在液体中折射而改变，反射光超出四象限光电检测器的检测范围，SUM值变为0，系统撞针保护开启，不能继续向下移动探针；(3)向探针和液面间缓慢滴加液体，液体在毛细力作用下会向上运动至夹持器下表面，继续滴加液体直至液体在毛细力作用下填满夹持器整个下表面，从而在液面和夹持器之间形成液桥；液桥形成后，探针与夹持器间的空间被液体填满，反射光在探针与夹持器间传播介质变为纯液相，因此反射光路不会再因探针浸入液体的深度的而改变；液桥的形成补偿了激光反射光路的变化。(4)向探针针尖方向微调入射激光至原子力显微镜显...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志坚，于可真，刘连坤，宋永欣，潘新祥，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21