AFM操作使用說(shuō)明

AFM操作使用闡明智能成像模式（ScanAsystMode）一、開機(jī)1.確認(rèn)實(shí)際電壓與系統(tǒng)設(shè)定的工作電壓相符合，確認(rèn)全部的線纜都已對(duì)的連接。確保操作環(huán)境符合規(guī)定且防震臺(tái)處在正常工作狀態(tài)；2.打開計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示屏和光源；3.打開控制器。注意：對(duì)于運(yùn)行WindowsXP的系統(tǒng)，開機(jī)次序必須是先打開計(jì)算機(jī)主機(jī)，再打開控制器。二、安裝樣品和探針1.安裝樣品：將固定在鐵片上的樣品放入帶有磁性的樣品臺(tái)中心，使其吸住鐵片和樣品。然后通過(guò)搬動(dòng)進(jìn)動(dòng)開關(guān)【up】/【down】來(lái)升起和減少探針的高度。普通應(yīng)使樣品的上表面不明顯高于Head上的支點(diǎn)頂部，以避免安裝Holder時(shí)探針直接壓到樣品表面上而損壞探針；2.安裝探針：將探針安裝在Holder上。安裝時(shí)，把Holder翻轉(zhuǎn)放在桌面上，輕輕下壓，使里面凹槽內(nèi)的金屬片微微上翹。隨即裝入探針，并松手使金屬片壓緊探針。安裝完探針后將Holder卡在Head突出的支點(diǎn)上擺放平穩(wěn)，然后擰緊Head背面的固定旋鈕。注意：在升降樣品臺(tái)的高度前，一定要先抬起顯微鏡鏡頭，以免在升降過(guò)程中撞到鏡頭。三、啟動(dòng)軟件1.雙擊桌面【Nanoscope】軟件圖標(biāo)；2.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)選擇界面，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，按照界面所示進(jìn)行選擇，第一步選擇實(shí)驗(yàn)方案【ScanAsyst】，第二步選擇實(shí)驗(yàn)環(huán)境【ScanAsystinAir】，第三步選擇實(shí)驗(yàn)具體操作模式【ScanAsystinAir】；3.結(jié)束上述環(huán)節(jié)后，單擊界面右下方圖標(biāo)【LoadExperiment】，進(jìn)入具體實(shí)驗(yàn)設(shè)立界面。四、調(diào)節(jié)激光1.在軟件中左側(cè)點(diǎn)擊【Setup】，找到圖像窗口；2.調(diào)節(jié)光學(xué)顯微鏡鏡頭位置，自上而下調(diào)節(jié)可分別看清探針、樣品3.聚焦到針尖下的樣品表面（找一種臟點(diǎn)聚焦；如果樣品很干凈，找樣品邊沿聚焦）,使樣品成像清晰；4.將基座右側(cè)的【up】/【down】開關(guān)撥到【down】，使探針逐步靠近樣品表面，待懸臂基本清晰后停止；注意：一定不能完全清晰，否則會(huì)撞到針尖。5.使用Head下部?jī)蓚€(gè)旋鈕移動(dòng)Head位置，使探針位于樣品上所要測(cè)量的區(qū)域；6.使用基座上的位置調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)顯微鏡視場(chǎng)，找到激光光斑；7.使用Head上部?jī)蓚€(gè)方向的激光調(diào)節(jié)旋鈕將激光光斑打在懸臂前端。五、調(diào)節(jié)四象限檢測(cè)器1.調(diào)節(jié)Head后部反光鏡，使【SUM】值最大；2.將基座左側(cè)的模式選擇鍵打到【AFM&LFM】上，此時(shí)基座前面左上角的批示燈顯示紅色；3.調(diào)節(jié)Head上部的兩個(gè)四象限旋鈕，使基座前面LCD顯示屏上的【VERT】顯示為0，【HORZ】顯示為0。注意：偏差都要不大于±0.5，盡量靠近于0。六、初始化掃描參數(shù)1.將【ScanSize】設(shè)立為0；2.將【ScanAngle】設(shè)立為0；3.將【Xoffset】和【Yoffset】設(shè)立為0。4.點(diǎn)擊左側(cè)的【Engage】，等待探針達(dá)成樣品表面。當(dāng)聽到“滴”的一聲并且電腦屏幕下方顯示Tip：theengaged，表達(dá)進(jìn)針完畢。七、掃描圖像1.調(diào)節(jié)【Scansize】（掃描范疇），選擇適宜的掃描范疇。對(duì)于大部分樣品來(lái)說(shuō)，智能模式能夠自動(dòng)優(yōu)化成像參數(shù)得到質(zhì)量良好的圖像。2.調(diào)節(jié)【Scanrate】（掃描速率）。隨著【Scansize】（掃描范疇）的增大，掃描速率須對(duì)應(yīng)減少。最大分辨率是1024，最小分辨率是128，但是普通選擇256或512。注意：選擇范疇是要從大逐步縮減到小范疇，不要?jiǎng)幼鬟^(guò)大，以免使掃描管由于激烈變化而失靈。掃描范疇：J管：125um*125um*5um；E管：10um*10um*2.5um。八：保存圖像點(diǎn)擊軟件中Capture菜單中【Capture】存圖，【Capturefile】設(shè)立拍照存儲(chǔ)途徑。九：退針1.點(diǎn)擊【W(wǎng)ithdraw】停止掃描并使探針遠(yuǎn)離樣品表面，最少3次點(diǎn)擊【W(wǎng)ithdraw】；2.將【up】/【down】開關(guān)撥到【up】使探針遠(yuǎn)離樣品表面后取出Holder，隨即取下樣品。十：關(guān)機(jī)1.關(guān)閉軟件界面；2.關(guān)閉控制器；3.關(guān)閉計(jì)算機(jī)、顯示屏和光源；注意：對(duì)于運(yùn)行WindowsXP的系統(tǒng)，開機(jī)次序必須是先打開計(jì)算機(jī)主機(jī)，再打開控制器。4.登記使用統(tǒng)計(jì)。輕敲模式（TappingMode）一、開機(jī)1.確認(rèn)實(shí)際電壓與系統(tǒng)設(shè)定的工作電壓相符合，確認(rèn)全部的線纜都已對(duì)的連接。確保操作環(huán)境符合規(guī)定且防震臺(tái)處在正常工作狀態(tài)；2.打開計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示屏和光源；3.打開控制器。注意：對(duì)于運(yùn)行WindowsXP的系統(tǒng)，開機(jī)次序必須是先打開計(jì)算機(jī)主機(jī)，再打開控制器。二、安裝樣品和探針1.安裝樣品：將固定在鐵片上的樣品放入帶有磁性的樣品臺(tái)中心，使其吸住鐵片和樣品。然后通過(guò)搬動(dòng)進(jìn)動(dòng)開關(guān)【up】/【down】來(lái)升起和減少探針的高度。普通應(yīng)使樣品的上表面不明顯高于Head上的支點(diǎn)頂部，以避免安裝Holder時(shí)探針直接壓到樣品表面上而損壞探針；2.安裝探針：將探針安裝在Holder上。安裝時(shí)，把Holder翻轉(zhuǎn)放在桌面上，輕輕下壓，使里面凹槽內(nèi)的金屬片微微上翹。隨即裝入探針，并松手使金屬片壓緊探針。安裝完探針后將Holder卡在Head突出的支點(diǎn)上擺放平穩(wěn)，然后擰緊Head背面的固定旋鈕。注意：在升降樣品臺(tái)的高度前，一定要先抬起顯微鏡鏡頭，以免在升降過(guò)程中撞到鏡頭。三、啟動(dòng)軟件1.雙擊桌面【Nanoscope】軟件圖標(biāo)；2.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)選擇界面，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，按照界面所示進(jìn)行選擇，第一步選擇實(shí)驗(yàn)方案【TapingMode】，第二步選擇實(shí)驗(yàn)環(huán)境【TapingmodeinAir】，第三步選擇實(shí)驗(yàn)具體操作模式【TapingmodeinAir—standard】；3.結(jié)束上述環(huán)節(jié)后，單擊界面右下方圖標(biāo)【LoadExperiment】，進(jìn)入具體實(shí)驗(yàn)設(shè)立界面。四、調(diào)節(jié)激光1.在軟件中左側(cè)點(diǎn)擊【Setup】，找到圖像窗口；2.調(diào)節(jié)光學(xué)顯微鏡鏡頭位置，自上而下調(diào)節(jié)可分別看清探針、樣品3.聚焦到針尖下的樣品表面（找一種臟點(diǎn)聚焦；如果樣品很干凈，找樣品邊沿聚焦）,使樣品成像清晰；4.將基座右側(cè)的【up】/【down】開關(guān)撥到【down】，使探針逐步靠近樣品表面，待懸臂基本清晰后停止；注意：一定不能完全清晰，否則會(huì)撞到針尖。5.使用Head下部?jī)蓚€(gè)旋鈕移動(dòng)Head位置，使探針位于樣品上所要測(cè)量的區(qū)域；6.使用基座上的位置調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)顯微鏡視場(chǎng)，找到激光光斑；7.使用Head上部?jī)蓚€(gè)方向的激光調(diào)節(jié)旋鈕將激光光斑打在懸臂前端。五、調(diào)節(jié)四象限檢測(cè)器1.調(diào)節(jié)Head后部反光鏡，使【SUM】值最大；2.將基座左側(cè)的模式選擇鍵打到【TMAFM】上，此時(shí)基座前面左上角的批示燈顯示紅色；3.調(diào)節(jié)Head上部的兩個(gè)四象限旋鈕，使基座前面LCD顯示屏上的【VERT】顯示為0，【HORZ】顯示為0。注意：偏差都要不大于±0.5，盡量靠近于0。六、尋峰（CantileverTune）1.點(diǎn)擊軟件左側(cè)的【Setup】；2.選擇【Manualtune】；3.進(jìn)入界面后輸入【StartFrequency】和【EndFrequency】（輸入值為所選用探針的探針盒上的參數(shù)f0的范疇）；4.單擊【AutoTune】選項(xiàng)，等待找到共振峰后點(diǎn)擊【ZeroPhase】；5.點(diǎn)擊【Exit】退出tuning界面七、初始化掃描參數(shù)1.將【ScanSize】設(shè)立為0；2.將【ScanAngle】設(shè)立為0；3.將【Xoffset】和【Yoffset】設(shè)立為0。4.點(diǎn)擊左側(cè)的【Engage】，等待探針達(dá)成樣品表面。當(dāng)聽到“滴”的一聲并且電腦屏幕下方顯示Tip：theengaged，表達(dá)進(jìn)針完畢。八、優(yōu)化掃描參數(shù)1.設(shè)立適宜的掃描范疇，觀察Chanel1（DataType：Height）中Trace和Retrace兩條曲線的重疊狀況；2.減小【AmplitudeSetpoint】直到兩條掃描線基本反映同樣的形貌特性；3.優(yōu)化【Integralgain】和【Proportionalgain】。為了使增益與樣品表面的狀態(tài)相符，普通的調(diào)節(jié)辦法為：直接增大【Integralgain】，使反饋曲線開始震蕩，然后減小【Integralgain】直到震蕩消失，接下來(lái)用相似的方法來(lái)調(diào)節(jié)【Proportionalgain】。通過(guò)調(diào)節(jié)增益來(lái)使兩條掃描線基本重疊并且沒(méi)有很激烈的震蕩為止；此時(shí)amplitudeerror通道值最小。4.調(diào)節(jié)【Scanrate】（掃描速率）。隨著【Scansize】（掃描范疇）的增大，掃描速率須對(duì)應(yīng)減少。最大分辨率是1024，最小分辨率是128，但是普通選擇256或512。注意：選擇范疇是要從大逐步縮減到小范疇，不要?jiǎng)幼鬟^(guò)大，以免使掃描管由于激烈變化而失靈。掃描范疇：J管：125um*125um*5um；E管：10um*10um*2.5um。每次調(diào)節(jié)【AmplitudeSetpoint】要不大于20mV，每次調(diào)節(jié)【Integralgain】要不大于0.2，不要超出2。九：保存圖像1.點(diǎn)擊軟件中Capture菜單中【Capture】存圖，【Capturefile】設(shè)立