Kynning á meginreglu og uppbyggingu skannarannsóknarsmásjáa
Meginregla og uppbygging skannarannsóknarsmásjár
Grundvallarreglan í skönnunarrannsóknarsmásjá er að nýta víxlverkanir rannsakans og frumeindasameindanna á yfirborði sýnisins, það er eðlissviðin sem myndast við ýmis víxlverkun þegar rannsakandinn og sýnisyfirborðið nálgast nanóskalann og fá yfirborðsformgerð sýnisins með því að greina samsvarandi eðlisfræðilegt magn. Skannarannsóknarsmásjáin samanstendur af fimm hlutum: rannsaka, skanna, tilfærsluskynjara, stjórnanda, greiningarkerfi og myndgreiningarkerfi.
Stýringin notar skanna til að færa sýnishornið í lóðrétta átt til að koma á stöðugleika í fjarlægð (eða eðlisfræðilegt magn víxlverkunar) milli rannsakans og sýnisins á föstu gildi; Færðu sýnishornið samtímis í x-y lárétta planinu þannig að rannsakandinn skannar yfirborð sýnisins eftir skönnunarslóðinni. Skannarannsóknarsmásjá greinir viðeigandi eðlisfræðilegt magnmerki um samspilið milli rannsakans og sýnisins í greiningarkerfinu, en viðhalda stöðugri fjarlægð milli rannsakans og sýnisins; Ef um er að ræða stöðugt samspil eðlisfræðilegra stærða er fjarlægðin milli rannsakans og sýnisins greind með tilfærsluskynjara í lóðrétta átt. Myndgreiningarkerfið framkvæmir myndvinnslu á yfirborði sýnisins byggt á greiningarmerkinu (eða fjarlægðinni milli rannsakans og sýnisins).
Skönnunarsmásjár eru skipt í mismunandi röð smásjár sem byggjast á mismunandi eðlisfræðilegum víxlverkunarsviðum milli rannsakanna sem notaðir eru og sýnisins. Skönnunargöng smásjá (STM) og atómkraftsmásjá (AFM) eru tvær algengar gerðir af skönnunarsmásjám. Skannagöngusmásjá greinir yfirborðsbyggingu sýnis með því að mæla stærð jarðgangastraumsins milli rannsakanda og sýnisins sem verið er að prófa. Atómkraftssmásjárskoðun notar ljósrafmagns tilfærslunema til að greina aflögun örhlífarinnar sem stafar af víxlverkunarkrafti milli nálaroddsins og sýnisins (sem getur verið annað hvort aðlaðandi eða fráhrindandi) til að greina yfirborð sýnisins.
Eiginleikar skönnunarprófunarsmásjár
Skannarannsóknarsmásjá er þriðja gerð smásjár sem athugar efnisgerð á lotumælikvarða, eftir sviðijónasmásjá og há-flutningsrafeindasmásjá. Með því að taka skannagöngusmásjá (STM) sem dæmi er hliðarupplausn hennar 0,1 ~ 0,2nm og lengdardýptarupplausn er 0,01nm. Slík upplausn getur greinilega fylgst með einstökum atómum eða sameindum sem dreifast á yfirborði sýnisins. Á sama tíma er einnig hægt að nota skönnunarsmásjár til athugunar og rannsókna í lofti, öðrum lofttegundum eða fljótandi umhverfi.
