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扫描探针显微镜是一个大家族,针对不同的专业领域的研究需要,一些新的功能模块,甚至是品种会不断地被开发出来。2001年,我们在业内率先提出了SPM模块化、通用化发展的设计思路,在上海市和国家项目基金的支持下,我们设计了强大的MicroNano
NewSPM通用平台体系,在此基础上持续高效地创新,始终以领先一步的技术开发优势赢得了我们的用户。
如果您对我们技术创新历程感兴趣,可以点击了解 技术创新历程中的有关内容。
ZL
3000型SPM就是这一行业发展趋势下的产物。这是目前国内功能最全、配置最高的一款多模式扫描探针显微镜。
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以下是MicroNano ZL系列产品的性能特点介绍:
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1 |
定位精准
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核心技术优势 |
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2 |
国内独家提供的专业SPM功能模块 |
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纳米定位功能模块 |
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u
膜厚、台阶测量功能 |
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摩擦力显微镜功能模块 |
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扫描探针声学显微镜功能模块 |
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3 |
通用平台结构设计
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用于二次开发和升级 |
4 |
为操作简便考虑的细节设计
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必要性: |
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在用SPM进行科研时,样品往往是非均质的,或者要测量膜厚、台阶、晶界,这就需要用CCD在毫
米量级的视场内搜索并且用高精度电控样品移动平台以纳米级精度把被测区域定位到针尖下方,然后运
用大量程自适应扫描器不更换技术从大范围数十微米直到原子级分辨连续反复测试。如果没有这两项功
能,就无法实现这些需要定位的应用,而且在大范围扫描时发现的样品特征,如想缩小范围高分辨地观察
细节,用别的产品就必须更换扫描器,更换时样品就移动了,再也无法找到之前的特征点把针尖定位在
前一个测试点上。 |
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定位过程: |
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1.毫米量级范围内的搜索和定位:用CCD显微系统(放大80-600倍)观察样品和针尖,搜索到
目标区, |
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可在计算机上直接用鼠标拖动待测样品点移到针尖下方。整个过程都用计算机操
作,通过CCD可观测全 |
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程高精度电控样品移动平台(移动范围5mm*5mm,步长85nm)国内独家配置,其它厂商只提供手动 |
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调节的精密螺杆移动平台,无法实现样品精密定位搜寻。 |
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2.微米量级范围内的搜索和定位:这是由压电陶瓷扫描器实现的。SPM最大扫描范围是130微
米,在这 |
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个区域内,可以任意选取感兴趣的区域缩放范围扫描,区域平移精度0.01nm。 |
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关键是要求从最大数十微米到最小几个纳米扫描范围内必须不更换扫描器,能够连续地定位、 |
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高精度地扫描。只有这样,才能够实现重复定位。 |
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误区: |
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1.手动样品移动平台精度可达0.1微米: |
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样品移动步长
= 螺纹螺距 * 人手能操控的最小尺度 / 旋钮周长 |
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以0.28mm螺距的精密螺杆为例,假设旋钮直径为12mm,而一般的人用手能够感知操控的尺度不超过 |
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0.3mm,则旋转螺旋测微头旋钮0.3mm(约2.8度角),可移动样品2微米。
如果真要手动达到0.1微米精 |
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度,必须使用价格高昂的差动螺
纹丝杆,旋转旋钮一圈,可控制样品移动12.56微米,用户可以通过简 |
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单测量来验证该指标。不过,如果想移动1毫米,必须转动旋钮80圈,那可是会“很晕”的哦! |
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2.配多个扫描器作为备件,更可靠
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绝大多数厂家是用牺牲扫描量程的方法达到最高精度的,所以他们会提供多个不同量程的扫描器供 |
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更换,只有最小量程的扫描器可以达到最高分辨率指标,而其它几个大范围的扫描器远远没有达到最 |
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高分辨率指标。用户根本无法完成从最大数十微米到几个纳米扫描范围内连续地、高精度定位扫描。 |
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另外,高压、易碎裂的压电陶瓷材质的扫描器在更换过程中非常麻烦,很容易造成损伤。用户在购买 |
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前应该尝试一下更换扫描器的过程。 |
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国内独家提供的专业SPM功能模块 |
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1.
纳米定位功能模块
2.
膜厚、台阶测量功能
国内独家在SPM仪器上增加专业的膜厚测量/台阶仪功能,用SPM仪器测量膜厚的技术关键在于有效搜寻到并能够控制探针移动到薄膜或者台阶的边沿,利用我们的高精度电控样品移动平台配合CCD系统就可以做到。
3.
摩擦力显微镜功能模块
能定量评价极轻载荷下(10-7--10-9N)薄膜材料的摩擦学特性,获取微观摩擦系数;能精确定位针尖悬臂与扫描方向的角度;独创在F-Z测量时可同步测到侧向力变化;独创连续改变正压力扫描方式;独创对分扫描方式;扫描及正压力改变时可以精确分析针尖变形特性,为横向力和摩擦力的标定提供更加真实全面的计算依据。
4.
扫描探针声学显微镜功能模块(SPAM)
SPAM是中科院上海硅酸盐研究所殷庆瑞教授发明研制的,该产品采用声学原理成像,能够获得反映材料亚表面纳米尺度结构的声学像和性能的原位检测,并能够比AFM更好地获得表面形貌图像的细节,特别适合材料、电子、生物领域的科研和生产检测使用,效果见下图。该产品已经部分精工、VECCO的AFM上配套使用。我公司是唯一与硅酸盐所合作进行SPAM国产化的厂商。殷教授发明的扫描电声显微镜荣获国家发明二等奖,产品已销往德国、美国、日本等发达国家。
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特别推荐:扫描声学显微镜--能够不破坏样品,实现反映材料表面以下纳米尺度结构的声学像和性能的原位检测。 |
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通用平台结构设计 |
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通用平台框架结构设计,使得系统具有非常大的扩展冗余空间,且能够保证产品更新换代的兼容性。
更重要的是,它完善的开放性设计和规范标准的中枢神经系统模型的总线结构有利于促进打开SPM的隘口,
即使是业外人士,也可在短时间内进行高质量二次开发,构建崭新的SPM功能。
面对高端科研用户:
中科院院长路甬祥说:“买来的仪器只能做二流的工作,除非在买来的仪器上做一流的改进,才能
做出一流的全新的工作。”
如果您有基于SPM的特殊功能要求,您可以在我们的通用平台上二次开发,加载功能模块,您也可
以把您的要求提供给我们,由我们为您开发。
目前为止,我们已经应用SPM通用平台---
和上海硅酸盐所合作开发了扫描探针声学显微镜功能;
和上海交大合作开发了摩擦力显微镜功能;
应长春光机所要求开发了膜厚测量功能;
应西安交大要求开发了液相原子力显微镜功能;
应广西大学要求开发了磁力显微镜功能。
面对研究性开放性教学:
我们提供通用平台二次开发模板,学生可以利用仪器本身独特的开发模板和良好的开放性设计,开
展有关压电陶瓷非线性、扫描隧道谱、图像边缘识别、纳米刻蚀加工、纳米材料制备和表征、微小形变
测量方法(如光杠杆实验)等方面的研究和实验教学工作。
目前我们已经同一些高校就该方面的实验教学工作开展了广泛的合作。 |
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为操作简便考虑的细节设计 |
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1.智能针尖识别专利技术能够自动识别当前针尖类型,当需要转换STM/AFM/TappingAFM/MFM/ |
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EFM工作模式时,只需替换相应的针尖架,软硬件会自动切换到相应的工作模式,自动化程度 |
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高,有效避免了误操作可能引起的仪器损伤。 |
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2.选择样品定位模块,可以精确方便地实现样品定位,计算机控制,CCD全程可视。 |
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3.卓伦网上实验室提供远程培训、远程检修、远程实验的高品质高效服务。 |
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4.利用软件开发模板,方便在较短时间内进行高质量二次开发。 |
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5.采用4窗口图像界面,可同时采集4个不同数据通道同步成像,为图像分析提供更多依
据 |
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软件插件功能强大,终身免费升级; |
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参数可直接修改,点击即执行; |
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系统有智能记忆功能,一个参数改变,相关参数会根据系统经验自动调整; |
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当前状态下不允许使用的操作会自动屏蔽,用户不必担心误操作。 |