Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "AFM microscope" wg kryterium: Wszystkie pola

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-13 z 13
    Tytuł:
    Imaging system using higher-harmonic in the tapping mode of the ”Terra AFM” microscope
    System obrazowania wykorzystujący wyższe harmoniczne w trybie kontaktu przerywanego mikroskopu „Terra AFM”
    Autorzy:
    Pawłowski, S.
    Dobiński, G.
    Smolny, M.
    Majcher, A.
    Mrozek, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/258328.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy
    Tematy:
    atomic force microscope
    tapping mode
    synchronous detection
    phase imaging
    mikroskop sił atomowych
    tryb kontaktu przerywanego
    detekcja synchroniczna
    obrazowanie fazowe
    Opis:
    Terra AFM is the atomic force microscope designed and built by the authors as a device for research applications in advanced technologies in industry and in teaching. In tapping-mode, in atomic force microscopy, the interaction between the tip and the sample is, in fact, non-linear and consequently higher harmonics of the fundamental resonance frequency of the oscillating cantilever are generated. In this paper, we present the Terra AFM system using the method of synchronous detection that allows simultaneously recording the amplitudes and phases of the fundamental resonance frequency and of the higher harmonics. The used detection system, composed of 16 bit 100 mega-samples per second (MSPS) analogue-to-digital converter (ADC) and field-programmable gate array (FPGA) device, allows measuring the amplitude and phase of the cantilever within one oscillation cycle and with good signal-to-noise ratio. As a result, good-quality images at higher harmonics could be obtained with the use of conventional cantilevers. The obtained results prove that higher-harmonics imaging can be used to distinguish between different materials. High spatial resolution (about 1 nm) of the presented system is also demonstrated.
    Mirroskop Terra AFM jest mikroskopem sił atomowych opracowanym i zbudowanym przez autorów jako urządzenie do zastosowań badawczych, przemysłowych i edukacyjnych w obszarze zaawansowanych technologii. W każdym mikroskopie sił atomowych pracującym w trybie kontaktu przerywanego oddziaływanie pomiędzy sondą i próbką ma charakter nieliniowy, co powoduje powstawanie wyższych harmonicznych częstotliwości podstawowej drgań sondy. W artykule przedstawiono system mikroskopu Terra AFM wykorzystujący metodę detekcji synchronicznej umożliwiającą jednoczesne wyznaczanie amplitudy i fazy wyższych harmonicznych przebiegu podstawowego. Głównymi elementami opracowanego systemu detekcji są przetwornik analogowo-cyfrowy o rozdzielczości 16 bitów i szybkości próbkowania 100 MSPS oraz układ programowalny FPGA pozwalający na pomiar amplitudy i fazy w okresu przebiegu podstawowego drgań sondy z dobrą wartością stosunku sygnału do szumu. Prowadzi to do otrzymywania dobrej jakości obrazów przy wyższych harmonicznych z użyciem typowej sondy mikroskopu AFM. Przedstawiono przykłady uzyskiwanych obrazów, które wskazują na przydatność systemu do rozróżniania obszarów próbek zbudowanych z różnych materiałów. Potwierdzają one również wysoką rozdzielczość przestrzenną (około 1 nm) opracowanego systemu.
    Źródło:
    Problemy Eksploatacji; 2015, 3; 27-38
    1232-9312
    Pojawia się w:
    Problemy Eksploatacji
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Mikroskop STM/AFM do zastosowań badawczych w zaawansowanych technologiach w przemyśle oraz w dydaktyce szkół wyższych
    STM/AFM microscope for application in industrial advanced technologies and the high schools education
    Autorzy:
    Majcher, A.
    Mrozek, M.
    Zbrowski, A.
    Olejniczak, W.
    Pawłowski, S.
    Piskorski, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/256874.pdf
    Data publikacji:
    2011
    Wydawca:
    Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy
    Tematy:
    mikroskop STM/AFM
    magistrala VME
    konstrukcja modułowa
    microscope STM/AFM
    VME bus
    modular construction
    Opis:
    W artykule przedstawiono zagadnienia konstrukcyjne związane z budową i oprogramowaniem tunelowego mikroskopu skaningowego oraz mikroskopu sił atomowych. Opracowane urządzenie łączy obydwie funkcje, a dostosowanie do spełniania jednej z nich odbywa się przez wymianę jednej z części głowicy pomiarowej oraz uruchomienia odpowiedniego fragmentu oprogramowania. Z uwagi na przeznaczenie mikroskopu do badań przemysłowych oraz do nauczania podstaw nanotechnologii w szkołach wyższych zostały zastosowane rozwiązania ułatwiające obsługę, a zwłaszcza proces wstępnej regulacji aparatury. Dzięki zastosowaniu modularnej konstrukcji aparatury oraz oprogramowania możliwe jest przystosowanie urządzenia do dalszej rozbudowy rozszerzającej zakres aplikacji.
    Construction matters connected with software of scanning tunneling microscope and atomic force microscope have been presented in the article. Those presented devices connect both functions and adaptation of one of the functions which is held by an exchange of one of the parts of the measure heads and by setting an appropriate part of the software in motion. Taking into consideration the fact that the microscope is going to be used in industrial tests as well as to teach basis of nanotechnology at universities, some solutions that made the operation easier have been used - especially the process of initial regulation of the device. Thanks to the implementation of modular construction of the device and the software it is possible to accommodate the device to extend the range of applications.
    Źródło:
    Problemy Eksploatacji; 2011, 3; 177-188
    1232-9312
    Pojawia się w:
    Problemy Eksploatacji
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The method and equipment for precision positioning of the scanner in an atomic force microscope
    Metoda i urządzenie do precyzyjnego pozycjonowania skanera w mikroskopie sił atomowych
    Autorzy:
    Zbrowski, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/256557.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy
    Tematy:
    AFM microscope
    scanner
    initial approach
    harmonic drive
    eccentric mechanism
    mikroskop AFM
    skaner
    zbliżanie wstępne
    przekładnia falowa
    mechanizm mimośrodowy
    Opis:
    The article presents a method and equipment designed for an initial approach of a sample fixed at a table to a cantilever needle in the atomic force microscope. The presented solution is used in a microscope in which the scanning needle is positioned in the scanning head above the sample. Precise movement of the sample relative to the scanning needle is achieved by a piezoelectric tube. The solution described is designed for the initial approach of the piezoscanner tube with the sample attached under the cantilever needle. The final approach of the sample-needle system is done by manipulating the length of the piezotube. The solution of the initial approach uses an eccentric pushing mechanism with a harmonic drive and a stepper motor. The advantage of this solution is the quick motion of the effector while maintaining the high resolution and precision of positioning and elimination of backlash.
    W artykule przedstawiono opracowaną metodę i urządzanie do wstępnego zbliżania próbki zamocowanej na stoliku do igły cantilevera w mikroskopie sił atomowych. Prezentowane rozwiązanie jest stosowane w mikroskopie, w którym igła skanująca znajduje się w głowicy nad badaną próbką. Dokładne przemieszczanie próbki względem igły, w czasie procesu skanowania zapewnia rurka piezoelektryczna. Przedstawione rozwiązanie jest przeznaczone do wstępnego zbliżania rurki piezoskanera z zamocowaną próbką pod igłę cantilevera. Ostateczne zbliżenie układu próbka–igła jest wykonywane poprzez zmianę długości piezorurki. Opracowane rozwiązanie układu zbliżania wstępnego wykorzystuje mimośrodowy mechanizm popychaczowy z przekładnią falową i silnikiem krokowym. Zaletą rozwiązania jest bardzo szybki ruch efektora przy zachowaniu wysokiej rozdzielczości i precyzji pozycjonowania oraz wyeliminowanie luzu nawrotnego.
    Źródło:
    Problemy Eksploatacji; 2013, 3; 123-133
    1232-9312
    Pojawia się w:
    Problemy Eksploatacji
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The evaluation of topography Borrelia burgdorferi by atomic force microscope (AFM)
    Autorzy:
    Tokarska-Rodak, M.
    Kozioł-Montewka, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/2052368.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Akademia Bialska Nauk Stosowanych im. Jana Pawła II w Białej Podlaskiej
    Tematy:
    Borrelia burgdorferi s.s B31
    AFM
    spirochetes’ cells
    Opis:
    The aim of the present work was to evaluate the topography of spirochetes’ cells Borrelia burgdorferi s.s. B31 in atomic force microscope (AFM). Results: The length of spirochetes B. burgdorferi has ranged between 15.38-22.68μm. The cells of spirochetes do not constitute structures of a fixed diameter and height. Thus, in order to identify real parameters of cells, the horizontal distance and vertical distance have been used in the measurements. The average value of a spirochetes’ diameter has been estimated by taking series of measures and it is 0.40 μm. The average value of a spirochetes’ height has been estimated by taking series of measures and it is 70.14 nm. The analysis of a relation between measured parameters of spirochetes: diameter and height revealed that along with the growth of diameter of a bacteria cell, its height also grows. The average value of a fibers’ diameter has been estimated by taking series of measurements and it is 0.09 μm and the average height of fibers was 7.91 nm. Conclusions: The atomic force microscope (AFM) is a modern tool with a broad spectrum of observatory and measure abilities and is a technique which has been used in biology and microbiology to investigate the topography of surface and in the evaluation properties of cells.
    Źródło:
    Health Problems of Civilization; 2015, 09, 3; 12-15
    2353-6942
    2354-0265
    Pojawia się w:
    Health Problems of Civilization
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Ocena stanu powierzchni stali stosowanej na narzędzia chirurgiczne za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM)
    Evaluation of the surface condition of steel used for surgical instruments by means of atomic forces microscope (AFM)
    Autorzy:
    Gwoździk, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/284662.pdf
    Data publikacji:
    2009
    Wydawca:
    Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Polskie Towarzystwo Biominerałów
    Tematy:
    narzędzia chirurgiczne
    powierzchnia stali
    mikroskop sił atomowych (AFM)
    surgical instruments
    steel surface
    atomic force microscope (AFM)
    Opis:
    Prezentowana praca przedstawia wyniki badań stanu powierzchni stali X39Cr13 z gatunku stali stopowych odpornych na korozję stosowanych na narzędzia chirurgiczne. Badaną stal poddano obróbce cieplnej (hartowanie + odpuszczanie) oraz powierzchniowej (azotowanie jarzeniowe). Po zastosowanych obróbkach powierzchnię próbek analizowano za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM).Przeprowadzone badania pozwoliły na ocenę wpływu różnych wariantów obróbek na stan powierzchni poprzez parametr chropowatości.
    The paper presents results of surface condition examinations of X39Cr13 steel from the group of corrosion-resisting alloy steels used for surgical instruments. The tested steel was subject to heat (quenching + tempering) and surface (plasma nitriding) treatment. After the treatments applied the specimens surface was analysed by means of atomic forces microscope (AFM).The examinations carried out allowed evaluating the effect of various treatments’ variants on the surface condition through the roughness.
    Źródło:
    Engineering of Biomaterials; 2009, 12, no. 89-91; 74-76
    1429-7248
    Pojawia się w:
    Engineering of Biomaterials
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The implementation and the performance analysis of the multi-channel software-based lock-in amplifier for the stiffness mapping with atomic force microscope (AFM)
    Autorzy:
    Sikora, A.
    Bednarz, Ł.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/201101.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    atomic force microscopy (AFM)
    stiffness mapping
    lock-in amplifier
    software development
    torsional oscilators
    Opis:
    In this paper the implementation of the surface stiffness mapping method with the dynamic measurement mode of atomic force microscopy (AFM) is presented. As the measurement of the higher harmonics of the cantilever’s torsional bending signal is performed, we are able to visualize non-homogeneities of the surface stiffness. In order to provide signal processing with the desired sensitivity and selectivity, the lock-in amplifier-based solution is necessary. Due to the presence of several useful frequencies in the signal, the utilization of several simultaneously processing channels is required. Therefore the eight-channel software-based device was implemented. As the developed solution must be synchronized with the AFM controller during the scanning procedure, the real-time processing regime of the software is essential. We present the results of mapping the surface stiffness and the performance tests results for different working conditions of the developed setup.
    Źródło:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2012, 60, 1; 83-88
    0239-7528
    Pojawia się w:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Application of scanning shear-force microscope for fabrication of nanostructures
    Autorzy:
    Sikora, A.
    Gotszalk, T.
    Sankowska, A.
    Rangelow, I. W.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/308832.pdf
    Data publikacji:
    2005
    Wydawca:
    Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
    Tematy:
    AFM
    nanostructures fabrication
    shear force microscopy
    Opis:
    In view of the rapid growth of interest in AFM technique in surface property investigation and local surface modification we describe here an AFM microscope with optical tip oscillation detection. The modular shear-force/tunneling microscope for surface topography measurement and nanoanodisation is described. The measurement instrument presented here is based on the fiber Fabry-Perot interferometer for the measurement of the conductive microtip oscillation that is used as nano e-beam for local surface anodisation. An advantage of this system is that quantitative measurements of tip vibration amplitude are easily performed.
    Źródło:
    Journal of Telecommunications and Information Technology; 2005, 1; 81-84
    1509-4553
    1899-8852
    Pojawia się w:
    Journal of Telecommunications and Information Technology
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Lateral Force Calibration Method Used for Calibration of Atomic Force Microscope
    Autorzy:
    Ekwińska, M.
    Rymuza, Z.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/308165.pdf
    Data publikacji:
    2009
    Wydawca:
    Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
    Tematy:
    AFM
    calibration structure
    cantilever
    MEMS
    Opis:
    Modern heterogeneous micro- and nanostructures usually integrate modules fabricated using various materials and technologies. Moreover, it has to be emphasized that the macro and micro nanoscale material parameters are not the same. For this reason it has become crucial to identify the nanomechanical properties of the materials commonly used in micro- and nanostructure technology. One of such tests is a nanowear test performed using the atomic force microscope (AFM). However, to obtain quantitative measurement results a precision calibration step is necessary. In this paper a novel approach to calibration of lateral force acting on the tip of an AFM cantilever is discussed. Presented method is based on application of known lateral force directly on the tip using a special test structure. Such an approach allows for measurements of nanowear parameters (force, displacement) with the uncertainty better than š3%. The calibration structure designed specifically for this calibration method is also presented.
    Źródło:
    Journal of Telecommunications and Information Technology; 2009, 4; 83-87
    1509-4553
    1899-8852
    Pojawia się w:
    Journal of Telecommunications and Information Technology
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analysis of the surface geometry of the orthodontic archwire and their influence on the bacterial adhesion
    Autorzy:
    Ziębowicz, B.
    Woźniak, A.
    Ziębowicz, A.
    Ziembińska-Buczyńska, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/366963.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Komputerowej Nauki o Materiałach i Inżynierii Powierzchni w Gliwicach
    Tematy:
    archwires
    b-Ti
    AFM
    atomic force microscope
    SEM/EDS
    confocal microscopy
    pitting corrosion
    łuk ortodontyczny
    mikroskop sił atomowych
    mikroskopia konfokalna
    korozja wżerowa
    Opis:
    Purpose: The aim of this work is to characterize the surface geometry of the orthodontic archiwire and their influence of the pitting corrosion resistance and bacterial adhesion. Design/methodology/approach: In the paper, the results of the SEM/EDS analysis and microscopic observation of the samples surface and analysis of geometrical structure with the use Atomic Force Microscope (AFM) and Confocal Microscopy were presented as well as the pitting corrosion test and surface roughness and microhardness measurements were performed. Additionally the microbiological study after bacterial breeding with the use Scanning Electron Microscope was carried out. Findings: In the basis of the investigation, it can be concluded that the surface geometry of archwire has a significant impact on their pitting corrosion resistance in artificial saliva solution and on the bacterial adhesion. The obtained results show satisfactory properties and surface geometry of the tested orthodontic wires for use in the human oral environment. Research limitations/implications: In the future, it is planned to extend the research with physicochemical properties and the influence of oral hygiene products on the corrosive behaviour of the material. Limitations in the conducted tests refer to archwire design – a small diameter making measurements difficult. Practical implications: The oral environment is an extremely aggressive corrosive environment. The orthodontic elements should have very good corrosion resistance and biocompatibility. The focus should be on continuously improving orthodontic wires in terms of material quality and topography of its surface topography. Originality/value: The research is conducted in the field of biomedical engineering, which is part of material engineering and is used for the field of dentistry and microbiology.
    Źródło:
    Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering; 2019, 93, 1-2; 32-40
    1734-8412
    Pojawia się w:
    Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    A measurement system for nonlinear surface spectroscopy with an atomic force microscope during corrosion process monitoring
    System pomiarowy do nieliniowej spektroskopii powierzchni mikroskopem sił atomowych podczas monitorowania procesów korozji
    Autorzy:
    Babicz, S.
    Zieliński, A.
    Smulko, J.
    Darowicki, K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/153459.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
    Tematy:
    corrosion
    atomic force microscopy (AFM)
    synchronous detection
    nonlinearity
    korozja
    mikroskop sił atomowych
    detekcja synchroniczna
    nieliniowości
    Opis:
    In addition to traditional imaging of the surface, atomic force microscopy (AFM) enables wide variety of additional measurements. One of them is higher harmonic imaging. In the tapping mode the nonlinear contact between a tip and specimen results in higher frequency vibrations. More information available from the higher harmonics analysis proves to be helpful for more detailed imaging. Such visualization is especially useful for heterogeneous surfaces which are studied to understand corrosion mechanisms. In this paper the measurement system for nonlinear surface spectroscopy by AFM for corrosion processes monitoring is presented.
    Oprócz tradycyjnego zastosowania, mikroskop sił atomowych (ang. Atomic Force Microscope, AFM) [1] (rys. 1) umożliwia wiele dodatkowych pomiarów, wśród których wyróżnić można obrazowanie powierzchni próbki wyższymi harmonicznymi [6-13]. W trybie półkontaktowym [2-4] w odpowiedzi mikrobelki zauważane są wyższe harmoniczne będące wynikiem oddziaływań nieliniowych [2-6]. Wykorzystanie wzmacniacza fazoczułego (ang.: lock-in amplifier) umożliwia obrazowanie topografii badanej próbki [12, 13] nawet do dwudziestej harmonicznej. Otrzymywane obrazy umożliwiają wyostrzenie elementów niewidocznych podczas tradycyjnego skanowania. Ma to związek z wyostrzoną czułością wyższych harmonicznych na struktury topograficzne. Takie obrazowanie jest szczególnie przydatne do badań próbek niejednorodnych [12], gdy łatwo wyróżnić przez obserwację poziom niektórych harmonicznych [6]. Oprócz wyraźnych zmian przy przejściach między różnymi substancjami, pomiary w cieczach wykazują się zwiększoną wrażliwością na lokalne różnice w elastyczności i interakcji geometrii [10]. Przedstawiono system do obrazowania powierzchni za pomocą wyższych harmonicznych w pomiarach ECAFM (ang. Electrochemical Atomic Force Microscopy, ECAFM, rys. 2). Prezentowane rozwiązanie (rys. 3, rys. 4) umożliwia jednoczesną rejestrację obrazów do szóstej harmonicznej podczas monitorowania procesów korozji (rys. 5, 6). Proponowany system pozwala na uzyskiwanie dodatkowych informacji o zjawiskach korozji zachodzących na skanowanych powierzchniach. Taka metoda stanowi uzupełnienie istniejących metod analizy powierzchni korozyjnych [14-16].
    Źródło:
    Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 4, 4; 287-291
    0032-4140
    Pojawia się w:
    Pomiary Automatyka Kontrola
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Development of a hybrid Atomic Force microscope and Optical Tweezers apparatus
    Autorzy:
    Zembrzycki, K.
    Pawłowska, S.
    Nakielski, P.
    Pierini, F.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/31343079.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
    Tematy:
    optical tweezers
    atomic force microscopy (AFM)
    AFM/OT
    mikroskopia sił atomowych
    szczypce optyczne
    Opis:
    The role of mechanical properties is essential to understand molecular, biological materials and nanostructures dynamics and interaction processes. Atomic force microscopy (AFM), due to its sensitivity is the most commonly used method of direct force evaluation. Yet because of its technical limitations this single probe technique is unable to detect forces with femtonewton resolution. In this paper, we present the development of a combined atomic force microscopy and optical tweezers (AFM/OT) instrument. The system is based on a commercial AFM and confocal microscope. The addition of three lasers along with beam shaping and steering optics, on which the optical tweezer is based upon, provide us with the ability to manipulate small dielectric objects suspended in a fluid. Additionally, this same device allows for direct displacement and force measurement with very high resolution and accuracy in the same AFM scanning zone. We have also fitted a laser and a set of filters to observe fluorescent samples appropriately exited. We show that this is a great improvement of a standalone AFM force resolution and more so opens a way to conduct experiments using a hybrid double probe technique with high potential in nanomechanics, molecules manipulation and biological studies. This paper describes in detail the construction of all the modules such as the trapping laser optics, detection laser optics and the fluorescence module. Also, due to its importance on the performance of the equipment, the electronics part of the detection system is described. In the following chapters the whole adjustment and calibration is explained. The performance of the apparatus is fully characterized by studying the ability to trap dielectric objects and quantifying the detectable and applicable forces. The setting and sensitivity of the particle position detector and force sensor is shown. We additionally describe and compare different optical tweezer calibration methods. In the last part we show the ability of our instrument to conduct experiments using the proposed double-probe technique, in this case to study interaction forces between two particles.
    Pomiary własności mechanicznych i sił w mikro i nanoskali mają bardzo ważne znaczenie w badaniach dynamiki i oddziaływań materiałów biologicznych i nanostruktur. Mikroskopia sił atomowych (ang. AFM), z uwagi na swoją czułość, jest najczęściej używaną techniką do bezpośredniego pomiaru sił. Jednak z powodu swoich ograniczeń nie jest w stanie mierzyć sił z rozdzielczością w zakresie femtonewtonów. Takie możliwości stwarza metoda optyczna oparta na tzw. szczypcach optycznych (ang. OT). Z drugiej strony z uwagi na fizyczne ograniczenia tej metody pomiary charakteryzujące oddziaływujące powierzchnie w niewielkich odległościach, nadal wymagają stosowania mikroskopii sił atomowych. W poniższej pracy opisujemy unikalną konstrukcję hybrydową bazującą na połączeniu obu technik w jednym systemie. Skonstruowany system (AFM/OT) oparty jest na autorskiej modyfikacji komercyjnego mikroskopu AFM (firmy NT-MDT) i jest możliwy do zastosowania zasadniczo w każdym innym dostępnym na rynku mikroskopie typu AFM. Modyfikacja polega zasadniczo na budowie dodatkowego systemu optycznego formującego wiązki trzech laserów, na których bazują szczypce optyczne. Umożliwia to manipulację małymi obiektami dielektrycznymi zawieszonymi w płynie i precyzyjną detekcję ich położenia. Dzięki takiej modyfikacji stworzony system AFM/OT pozwala na bezpośrednie pomiary przemieszczenia oraz siły z bardzo dużą rozdzielczością i dokładnością w obszarze działania sondy AFM. Dodatkowo system został wyposażony w laser i elementy optyczne pozwalające na pobudzanie i detekcję fluorescencji odpowiednio przygotowanych obiektów. Wykazujemy, że ten instrument istotnie poprawia zakres i rozdzielczość sił mierzonych za pomocą standardowego mikroskopu AFM, jak również otwiera drogę do przeprowadzania eksperymentów z użyciem hybrydowej techniki dwóch sond, mającej wysoki potencjał zastosowań w nanomechanice, badaniach biologicznych i nanomanipulacji. Niniejsza praca przedstawia szczegóły konstrukcyjne zbudowanych modułów szczypiec optycznych, jak i układ elektroniczny pozwalający na precyzyjne pomiary przemieszczeń obiektów uwięzionych przez szczypce optyczne. W kolejnych partiach pracy przedstawiona jest procedura dostrajania układu optycznego i metodyka kalibracji systemu pomiaru sił i przemieszczeń. Podstawowe parametry aparatury zostają w pełni scharakteryzowane poprzez zbadanie jej zdolności do manipulacji dielektrycznymi obiektami oraz do mierzeni wywieranych na nie sił. Dodatkowo przedstawiamy opis i porównanie różnych metod kalibracji szczypiec optycznych. W ostatniej części pracy przedstawiamy na przykładzie pomiaru oddziaływań bliskiego kontaktu dwóch cząstek koloidalnych potencjał naszego instrumentu dla przeprowadzania pomiarów z jednoczesnym użyciem techniki dwóch sond (AFM/OT).
    Źródło:
    IPPT Reports on Fundamental Technological Research; 2016, 2; 1-58
    2299-3657
    Pojawia się w:
    IPPT Reports on Fundamental Technological Research
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Interferometer-based scanning probe microscope for high-speed, long-range, traceable measurements
    Mikroskop z sondą skanującą na bazie interferometru do szybkich spójnych pomiarów małych przemieszczeń o dużym zakresie
    Autorzy:
    Vorbringer-Dorozhovets, N.
    Manske, E.
    Jäger, G.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/153193.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
    Tematy:
    nanopositioning and nanomeasuring machine
    metrological scanning probe microscope
    SPM
    AFM
    maszyna nanopozycjonująca i nanopomiarowa
    metrologiczny mikroskop z sondą skanującą
    Opis:
    The specialty of the metrological SPM-head is the combined deflection detection system for simultaneous acquisition of bending, torsion and position of the cantilever with one measuring beam. The deflection system comprises a beam deflection and an interferometer in such a way that measurements of the cantilever displacement are traceable to the SI unit metre. Integrated into a NPM machine scans with a resolution of 0.1 nm over a range of 25 mm × 25 mm are possible.
    W artykule przedstawiono wyniki dotyczące opracowanej i zrealizowanej w Ilmenau University of Technology (Niemcy) maszyny Nano-pozycjonującej (NPM), która zapewnia nanometrową rozdzielczość oraz niepewność 3D pozycjonowania oraz pomiaru w zakresie 25 mm × 25 mm × 5 mm. Jednym ze składowych elementów tej maszyny, od którego zależą jej własności metrologiczne, jest mikroskop z sondą skanującą (SPM) na bazie interferometru, którego koncepcję przedstawiono na (rys. 1). Wykonana według tej koncepcji głowica metrologicznego SPM została zintegrowana z NPM maszyny (rys. 2). Osobliwością głowicy SPM jest system dla jednoczesnej akwizycji ugięcia, skręcania i pozycji belki wspornikowej tylko z jednej wiązki światła (rys. 1). Zostały wykonane badania dokładności pozycjonowania i pomiaru przy różnych szybkościach skanowania obiektu badanego od 1 µm/s do 1 mm/s. Przykładowe wyniki skanowania przedstawiono na rys. 3, 4. W celu wyznaczania jakości tych wyników oraz kalibracji SPM został wykorzystany zestaw wzorców wysokości skokowych z Physikalisch-Technische Bundesanstalt – PTB (rys. 6), oraz wykonane w specjalny sposób wzorce testowych wskaźników odniesienia rozstawionych na stosunkowo dużych odległościach (rys. 7). Uzyskane z SPM wyniki pomiarów wzorców wysokości oraz niepewności tych wyników wykazały bardzo dobrą zbieżność z wartościami wielkości tych wzorców (tab. 1). Wyznaczona powtarzalność wyników jest na poziomie poniżej 0.2 nm. Bardzo dobre wyniki uzyskano przy pomiarach testowych wskaźników odniesienia, powtarzalność wyników pomiaru centrów współrzędnych wskaźników wynosi poniżej 5 nm (tab. 2).
    Źródło:
    Pomiary Automatyka Kontrola; 2014, R. 60, nr 2, 2; 69-72
    0032-4140
    Pojawia się w:
    Pomiary Automatyka Kontrola
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-13 z 13

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies