Atomic force microscope (AFM)
เป็นเครื่องมือที่ใช้งานทางด้านวิทยาศาสตร์ระดับนาโนโดยเฉพาะเช่นเดียวกันกับ STM แต่เครื่อง AFM ถูกพัฒนาขึ้นมาหลังจากเครื่อง STM
และสร้างขึ้นมาด้วยหลักการพื้นฐานเดียวกันกับเครื่อง STM โดยเครื่อง AFM จะสามารถทำงานได้โดยการใช้อุปกรณ์ตรวจหรือโพรบ (probe) ที่มีปลายแหลมเล็ก (เหมือนกันกับเครื่อง STM) ซึ่งติดอยู่กับคานยื่น (cantilever)
ที่สามารถโก่งงอตัวได้เคลื่อนที่สัมผัสไปบนพื้นผิวของวัตถุ
(ซึ่งสามารถที่จะวัด แรงกระทำที่ปลายแหลมของโพรบได้แม้ว่าจะมีขนาดน้อยมากในระดับนาโนก็ตาม)
และคุณประโยชน์ของเครื่อง AFM ที่มีมากกว่าเครื่อง STM ก็คือ
สามารถที่จะตรวจวัดพื้นผิวที่เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ เช่น พื้นผิวโพลีเมอร์ เซรามิค คอมโพสิท กระจกหรือแก้ว หรือแม้แต่โมเลกุลทางชีวภาพต่าง ๆ ก็สามารถที่จะวัดได้
scanning tunneling microscope (STM) เป็นเครื่องมือที่ใช้ในทางด้านวิทยาศาสตร์ระดับ นาโนโดยเฉพาะ (อาจจะกล่าวได้ว่าเป็นเครื่องมือชนิดแรกทางด้านนาโนเทคโนโลยีเลยก็ว่าได้) เป็นเครื่องมือที่มีปลายแหลมขนาดประมาณหนึ่งอะตอมเท่านั้นที่ใช้สำหรับตรวจวัดพื้นผิว โดยปลายแหลมจะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่มีประจุเพียงเล็กน้อย ทำงานได้โดยการใช้ความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าบังคับปลายเข็มที่แหลมในระดับนาโนนี้ให้เคลื่อนที่
โดยการลากผ่านไปบนพื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะนำไฟฟ้า เพื่อตรวจวัดคุณสมบัติเชิงไฟฟ้าของโครงสร้างที่เป็นโลหะนั้น โดยอุปกรณ์นี้มีพื้นฐานการตรวจวัดพื้นผิวมาจากกระบวนการของการลอดผ่านได้ (tunneling) ของอิเล็กตรอนระหว่างพื้นผิวและปลายแหลมของเครื่อง STM
หลักการทำงานของเครื่อง AFM
คือ การผ่านแสงเลเซอร์ไปให้กับส่วนปลายแหลม (tip) ของคานยื่นที่มีขนาดระดับอะตอมในระยะใกล้
ซึ่งส่วนปลายแหลมของคานนั้นจะไปสัมผัสแบบกระดกในทิศทางขึ้นและลงกับพื้นผิวของวัตถุ และเมื่อเครื่อง AFM ลากส่วนปลายแหลมผ่านโครงสร้างระดับ นาโน
แรงปฏิกิริยาที่กระทำในแนวตั้งฉากที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของพื้นผิวกับปลายแหลมจะดึงคาน ทำให้คานโก่งงอตัว ทำให้สามารถตรวจวัดขนาดของแรงเชิงปฏิสัมพันธ์ ระหว่างความสัมพันธ์เชิงตำแหน่งของส่วนปลายแหลมและพื้นผิวของวัตถุ
(ทำให้สามารถทราบถึงระดับพลังงานที่เกิดขึ้นได้) ซึ่งจะถูกนำมาแปรสัญญาณร่วมกันเพื่อนำมาสร้างเป็นภาพพื้นผิวที่เป็นลักษณะเชิงโครงสร้างระดับอะตอม ที่มีกำลังการขยายสูงไปแสดงบนจอภาพที่เป็นมอนิเตอร์เช่นเดียวกันกับเครื่อง STM
(และโดยหลักการเดียวกันนี้ก็สามารถที่ใช้ปลายแหลมของคานนี้ในการสร้างแรงผลัก เพื่อเคลื่อนย้ายอะตอมแต่ละตัวของโครงสร้างวัสดุได้เช่นเดียวกันอีกด้วย)
วิธีการทำงานของเครื่อง AFM ที่นำมาใช้งานทางด้านวิทยาศาสตร์ระดับนาโน สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 วิธี ได้แก่
1. เป็นการสัมผัสพื้นผิวพร้อมกับการลากปลายแหลมไปบนพื้นผิวนั้นๆ ตลอดเวลา ข้อเสียของวิธีนี้คือ
จะทำให้เกิดแรงต้านในแนวของการเคลื่อนที่ซึ่งขนานกับพื้นผิวขึ้น อันอาจทำให้คานของโพรบที่ใช้วัดเกิดการโก่งงอตัวหรือเกิดบิดเบี้ยวไป โดยที่มิได้เกิดจากแรงดึงดูดที่ปลายเนื่องจากแรงในแนวตั้งฉากเพียงอย่างเดียว
จึงทำให้ข้อมูลความสูงของพื้นผิวที่วัดได้นั้นอาจผิดไปจากความสูงที่แท้จริง
2. เป็นการสัมผัสพื้นผิวโดยให้ปลายแหลมสัมผัสกับพื้นผิวเป็นระยะเวลาสั้นๆ ในแนวตั้งฉากกับพื้นผิว (คล้ายกับการใช้ปลายนิ้วเคาะโต๊ะเป็นจังหวะๆ นั่นเอง)
ด้วยลักษณะการสัมผัสแบบนี้แรงต้านในแนวตั้งฉากจะไม่เกิดขึ้น แต่เนื่องจากปลายแหลมสัมผัสพื้นผิวเป็นระยะสั้นๆ จึงทำให้เกิดการสั่นของคาน ซึ่งจะส่งผลให้ค่าสัญญาณที่ตรวจวัดได้นั้นไม่คงที่หรือไม่แม่นยำได้
ขอขอบคุณแหล่งที่มา
https://il.mahidol.ac.th/e-media/nano/Page/Unit4-3.html
Microscope กล้องจุลทรรศน์ โคมไฟ เลนส์ขยาย
⭐️งานทางด้านวิทยาศาสตร์
⭐️งานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
⭐️งานชิ้นส่วนรถยนต์
⭐️งานซ่อมมือถือ
⭐️งานส่องพระ
⭐️บอร์ด PCB
⭐️งานรอยร้าว รอยเชื่อม
⭐️ดูคราบสกปรกบนชิ้นงาน
⭐️และอื่นๆ ที่คุณต้องการกำลังขยาย
📌การบริการของเรา
✔️ฟรีบริการนำเครื่องไปทดลองกับชิ้นงานลูกค้า
✔️รับประกันนาน 1 ปี
✔️บริการซ่อม ล้าง และเซอร์วิสด้วยช่างคุณภาพ
📌สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
บริษัท วีเอสเค คอนซัมเมท จำกัด
53/69 หมู่ 5 แขวงหนองบอน เขตประเวศ
กรุงเทพฯ 10250
Tax ID: 0105538036617
☎️ 02-747-2155, 086-341-3755
E-mail : admin@vskconsummate.com
👉Official Line ID: @vskconsummate,Phonenumber:086-341-3755
👉เข้าชมเว็ปไซต์
👉เฟสบุ๊คแฟนเพจ
- 7
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
