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NaniteAFM原子力顯微鏡

Nanosurf NaniteAFM產(chǎn)品主要特點(diǎn):可用于單機與大樣品臺操作的緊湊型與結構穩固的原子力顯微鏡簡(jiǎn)單與快速的探針更換,無(wú)需調節激光節省操作時(shí)間自動(dòng)批處理測量與腳本開(kāi)發(fā)方便系統集成用于大樣品測量的緊湊型與模塊化原子力顯微鏡無(wú)比小的尺寸的NaniteAFM測量頭使得它可以成為集成安裝在自動(dòng)工業(yè)環(huán)境下的理想化的原子力顯微鏡. 因其壓納米級別的分辨率,NaniteAFM可以用來(lái)檢測與觀(guān)察較小的表

  • 品牌:瑞士Nanosurf公司
  • 型號:NaniteAFM

Nanosurf NaniteAFM原子力顯微鏡

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方便集成的迷你型原子力顯微鏡

●客戶(hù)集成的理想選擇

●自動(dòng)連續測量

●靈活應對龐大的、沉重的或彎曲的樣品


表面形態(tài)是許多高科技表面的重要特性,其可能低至幾納米,表面粗糙度不到一納米。 使用 AFM,可以在正常環(huán)境條件下輕松分析這些特征。大多數 AFM 在它們可以處理的樣本的類(lèi)型和大小上受到限制。Nanosurf 的NaniteAFM 是 AFM 集成市場(chǎng)領(lǐng)先的解決方案,對樣品尺寸的限制很小。

NaniteAFM有一個(gè)針尖掃描頭,兩個(gè)檢視攝像頭和一個(gè)自帶趨近電機,卻異乎尋常地迷你。它包含了獨立運行所需的一切,為簡(jiǎn)單的集成鋪平了道路:您所需要的只是300 cm3的空間和安裝AFM所需的一個(gè)穩定的駐機站點(diǎn)。


由于不斷優(yōu)化后的易用性而省時(shí)

NaniteAFM使用背部燕尾式安裝板,以便快速和可重復安裝。 帶有對齊槽的微懸臂使繁瑣的激光對準成為不必要,對于集成方面這可確保懸臂針尖與設置的其他組件(例如壓頭)之間定義良好的偏移補償。 這種卓越的精度允許在組件之間切換,而無(wú)需搜索正確的區域,從而減少了實(shí)驗期間的停機時(shí)間和處理時(shí)間。









Nanite AFM的快速安裝系統

NaniteAFM集成于 Accurion nanofilm_ep4 成像橢圓儀.

具有 2 μm 橫向分辨率的集成頂視圖攝像頭可完美地概覽表面,以定位樣品上感興趣的區域,并將其放置在微懸臂下。 方便的側視攝像頭以 45 度角顯示微懸臂下方的樣品。 它引導用戶(hù)在開(kāi)始時(shí)快速接近樣本于幾十微米以?xún)?,然后?AFM 完成自動(dòng)逼近。





頂視/側視 (1 和 2)圖, 壓痕的光學(xué)圖和AFM圖 (3 和 4)


●客戶(hù)集成的理想選擇

●自動(dòng)連續測量

●靈活應對龐大的、沉重的或彎曲的樣品


表面形態(tài)是許多高科技表面的重要特性,其可能低至幾納米,表面粗糙度不到一納米。 使用 AFM,可以在正常環(huán)境條件下輕松分析這些特征。大多數 AFM 在它們可以處理的樣本的類(lèi)型和大小上受到限制。Nanosurf 的NaniteAFM 是 AFM 集成市場(chǎng)領(lǐng)先的解決方案,對樣品尺寸的限制很小。

NaniteAFM有一個(gè)針尖掃描頭,兩個(gè)檢視攝像頭和一個(gè)自帶趨近電機,卻異乎尋常地迷你。它包含了獨立運行所需的一切,為簡(jiǎn)單的集成鋪平了道路:您所需要的只是300 cm3的空間和安裝AFM所需的一個(gè)穩定的駐機站點(diǎn)。


由于不斷優(yōu)化后的易用性而省時(shí)

NaniteAFM使用背部燕尾式安裝板,以便快速和可重復安裝。 帶有對齊槽的微懸臂使繁瑣的激光對準成為不必要,對于集成方面這可確保懸臂針尖與設置的其他組件(例如壓頭)之間定義良好的偏移補償。 這種卓越的精度允許在組件之間切換,而無(wú)需搜索正確的區域,從而減少了實(shí)驗期間的停機時(shí)間和處理時(shí)間。

NaniteAFM mounting plate
Nanite AFM的快速安裝系統
 
NaniteAFM integration example
NaniteAFM集成于 Accurion nanofilm_ep4 成像橢圓儀.


具有 2 μm 橫向分辨率的集成頂視圖攝像頭可完美地概覽表面,以定位樣品上感興趣的區域,并將其放置在微懸臂下。 方便的側視攝像頭以 45 度角顯示微懸臂下方的樣品。 它引導用戶(hù)在開(kāi)始時(shí)快速接近樣本于幾十微米以?xún)?,然后?AFM 完成自動(dòng)逼近。

topview camera image
 
sideview camera image
 
optical image of indent and cantilever
 
AFM image of indent
頂視/側視 (1 和 2)圖, 壓痕的光學(xué)圖和AFM圖 (3 和 4)

測量和分析的自動(dòng)化

為了進(jìn)一步減少操作人員的時(shí)間,NaniteAFM可以操作自動(dòng)化。通過(guò)使用腳本界面和批量測量程序,可以自動(dòng)接近和測量樣本。 分析和報告生成也可以使用預定義的“通過(guò)-失敗”標準進(jìn)行自動(dòng)化。這在與電動(dòng)工作臺結合使用時(shí)尤其強大,因此一個(gè)或多個(gè)樣本的多個(gè)區域可以在沒(méi)有操作人員的情況下自動(dòng)測量。

集成功能使NaniteAFM能夠處理幾乎任何樣品。 大的或重的樣品都沒(méi)有問(wèn)題,因為NaniteAFM在樣品保持原位的時(shí)候會(huì )移動(dòng)。根據樣品類(lèi)型的不同,掃描頭或樣品或兩者都可以精確移動(dòng)。 如果您的樣品還沒(méi)有一個(gè)標準的解決方案,那么我們的一個(gè)由工程師和科學(xué)家組成的高技能團隊可以幫你設計一個(gè)完全滿(mǎn)足您需求的定制解決方案。 甚至不同角度的測量也可以加適當的工作臺來(lái)進(jìn)行。

考慮到對大樣本的自動(dòng)測量,這個(gè)高負載、高精度和低噪聲的平移臺拓展了樣品臺功能的新疆域。氣動(dòng)升降/鎖緊機構保證提升時(shí)行程方便,鎖緊時(shí)測量平穩。大行程范圍和集成的重型有源振動(dòng)隔離與設置相輔相成。

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這個(gè)定制的平移臺是用來(lái)測量大型凹凸樣品的粗糙度的。 全360°手動(dòng)旋轉樣品平臺,掃描頭自動(dòng)旋轉,以適應各種樣品的彎曲形態(tài)。

納米級的定量表面分析

NaniteAFM可提供納米級表面信息,是增強成像和分析能力以進(jìn)行質(zhì)量控制的優(yōu)秀工具。 它的優(yōu)點(diǎn)是,它同樣適用于不透明和透明的樣品。 因為對后者來(lái)說(shuō),AFM已成為玻璃表面分析的成熟技術(shù)。 有些應用要求玻璃表面的粗糙度遠低于納米,納米大小的缺陷可能會(huì )影響工件的行為。 盡管玻璃表面光滑,但玻璃物體可能很大,而且很重,而且不宜從工件中切出樣品進(jìn)行檢查。另外,玻璃表面不一定是平坦平行的,例如透鏡。NaniteAFM 是一種靈活的工具,可以處理所有要求,以獲得玻璃工件的定量表面信息。

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具有亞納米粗糙度的玻璃表面圖 (A) 和它的統計分析 (B) (00584)

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玻璃中納米級波紋的圖像 (A) 和高度剖面 (B)。 這種波紋是用惰性Ar離子濺射離焦離子束將原子從表面物理移除而產(chǎn)生的。 范例提供: Maria Caterina Giordano 和 Francesco Buatier de Mongeot, 物理系, 熱那亞大學(xué)(意大利) (00787)

在觀(guān)察表面形貌的同時(shí),您可以使用 NaniteAFM 可視化其他材料屬性:如果樣品在納米尺度上表現出彈性、粘合或磁性特性的變化,則相位信息可用于觀(guān)察尖端-樣品相互作用的不均勻性.對于聚合物樣品, 局部彈性和附著(zhù)力在靜態(tài)力譜模式下也可以定量映射。

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在表面形貌上疊加相位,揭示橡膠力學(xué)性能的變化,與周?chē)w藍色相比,顆粒上的相呈較高的紅綠色。

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在表面形貌上疊加相位, 顯示Permalloy薄膜的磁化強度(范例提供:Dr.-Ing教授)。 Jeffrey McCord,納米磁性材料-磁疇,材料科學(xué)研究所,基爾大學(xué)) 納米磁性材料-磁疇, 材料科學(xué)研究所,基爾大學(xué)。


NaniteAFM 應用實(shí)例

納米壓痕

納米壓痕技術(shù)是定量表征材料機械性能的重要技術(shù)之一。 從本質(zhì)上講,它的工作原理是將一個(gè)定好形狀的硬而尖的壓頭頂在樣品表面。 這種拉伸測試技術(shù)用于對各種材料(薄涂層、金屬、陶瓷、聚合物、生物材料等)進(jìn)行精確和局部地納米級表征,并且可能對非均勻表面(不同相、多孔材料、深度傳感、缺陷和完整表面等)也意義重大。 通過(guò)分析力-位移曲線(xiàn),可以提取試樣的硬度和彈性模量,而不需要像傳統的宏觀(guān)硬度測量那樣測量殘余壓痕。

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由納米壓頭產(chǎn)生的殘余壓痕的AFM圖像顯示了三面錐體。 經(jīng)Inorg的許可轉載。 化學(xué)。 54(2015)683,圖15。 美國化學(xué)學(xué)會(huì )版權所有。

納米壓痕實(shí)驗的一個(gè)很大的挑戰是,根據經(jīng)驗法則,壓進(jìn)深度不應該超過(guò)涂層厚度的10%,以避免對底層基板的影響。 對于1μm薄膜,這對應于壓入深度不超過(guò)100納米。 此外,為了避免表面粗糙度對測量的影響,應小于壓痕深度的20%。 對于10納米的粗糙度,壓痕的深度應該是50納米。

納米壓痕和原子力顯微鏡 (AFM)可以與一個(gè)精準的定位移動(dòng)臺耦合在一個(gè)單一的系統中, 以便進(jìn)行全面的(半)自動(dòng)分析。 第一步,原子力顯微鏡測量表面粗糙度,以幫助確定壓痕深度。 第二步將樣品精確定位在納米壓頭下,對同一位置進(jìn)行機械分析。 第三步,這個(gè)位置再次移動(dòng)至AFM下,以描述和理解應力引起的特征,如材料堆積、下沉或壓痕周?chē)T導的裂紋。 如果觀(guān)察到,這些可能會(huì )對硬度和彈性模量的數值產(chǎn)生影響。


使用 AFM 拼接分析大型表面

此應用描述了 Nanosurf Nanite AFM 腳本接口的自動(dòng)拼接功能結合 Nanosurf 報告專(zhuān)家分析軟件。 以L(fǎng)CD 板上的 AFM 測量值為示例,演示如何使用拼接輕松高效地生成大表面區域的高分辨率地形圖。

像AFM這樣的高分辨率成像技術(shù)通常受限于掃描范圍。當AFM的高橫向分辨率和大掃描范圍都需要時(shí),圖像拼接就是一個(gè)解決方案。 圖像拼接通常用于從多個(gè)圖片創(chuàng )建一個(gè)全景場(chǎng)景。 在更高級的實(shí)現中,還可以使用該技術(shù)將多個(gè)AFM測量值合并到一個(gè)大圖像中。 因此,大型表面區域的AFM成像,例如1毫米×1毫米或100μm×1厘米大小,可以很容易地實(shí)現。

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掃描范圍 700μm x 700μm; Z 范圍 2μm

Nanosurf Nanite AFM系統能夠完全自動(dòng)地測量和拼接所需的圖像。 用戶(hù)只需指定單個(gè)AFM圖像大小和要測量的區域大小。 然后AFM負責剩下的工作。 測量完成后,將圖像加載到Nanosurf報告專(zhuān)家處理軟件中,并拼接成一張圖像。 該圖像仍然包含所有計量數據,因此可以像任何其他AFM圖像一樣進(jìn)行分析,具有所有可用的分析功能,包括高度和距離測量、粗糙度計算、晶粒和粒子分析、截面分析,當然還有3D可視化。


系統參數

NaniteAFM 掃描頭規格110 μm70 μm25 μm
最大掃描范圍 (XY)(1)110μm70 μm25μm
最大Z-范圍(1)22μm14 μm5 μm
XY-線(xiàn)性平均誤差< 0.6%< 1.2%< 0.7%
Z-測量噪音水平 (RMS, 靜態(tài)模式)典型值 350 pm (最大 500 pm)典型值 350 pm (最大 500 pm)典型值 80 pm (最大 150 pm)
Z-測量噪音水平 (RMS, 動(dòng)態(tài)模式)典型值 90 pm (最大 150 pm)典型值 90 pm (最大 150 pm)典型值 30 pm (最大 50 pm)
安裝掃描頭(86 × 45 × 61 mm)可從3點(diǎn)快速鎖定安裝板上卸下,安裝到 Nanosurf 或客戶(hù)端的移動(dòng)臺上
微懸臂的對準微懸臂用對準槽自動(dòng)自對準
自動(dòng)趨近范圍4.5 mm (內部光學(xué)焦平面下方 1.5 mm)
樣品觀(guān)察雙USB 攝像頭系統 (頂視和側視同步觀(guān)察):頂視:3.1 M像素彩色 CMOS 攝像頭4× 光學(xué)放大 (+軟件數字變焦)最大視場(chǎng) ≈ 1.75 mm × 1.25 mm最大分辨率 ≈ 2.1 μm數字孔徑 ≈ 0.115側視:1.3 M像素單色 CMOS 攝像頭
樣品照明白色 LEDs (亮度 0–100%); 用于頂視的軸向照明
(1) 110-μm 掃描頭的制造公差是 ±10%, 70- and 25-μm 掃描頭的制造公差是±15 %
(2) 45° 掃描旋轉時(shí)達最大掃描范圍
C3000 控制器 — 核心硬件規格  
X/Y/Z-軸掃描和定位控制器3× 24-bit DAC (200 kHz)
X/Y/Z-軸位置測量3× 24-bit ADC (200 kHz)
激勵和調制輸出4× 16-bit DAC (20 MHz)
模擬信號輸入帶寬0–5 MHz
主輸入信號捕獲2× 16-bit ADC (20 MHz)
2× 24-bit ADC (200 kHz)
附加用戶(hù)信號輸出3× 24-bit DAC (200 kHz)
附加用戶(hù)信號輸入3× 24-bit ADC (200 kHz)
附加顯示器信號輸出2× 24-bit ADC (200 kHz)
數字同步2× 數字輸出, 2× 數字輸入, 2× I2C 總線(xiàn)
FPGA 模塊和嵌入式處理器ALTERA FPGA,
32-bit NIOS-CPU,
80 MHz, 256 MB 內存,
多任務(wù)操作系統
通訊USB 2.0 高速連接于 PC 機和掃描頭接口
系統時(shí)鐘內部夸脫 (10 MHz) 或 外部時(shí)鐘
電源90–240 V AC, 70 W, 50/60Hz

掃描頭尺寸

NaniteAFM_dimensions.jpg


附加選項和組件



快速鎖定安裝板

NaniteAFM的燕尾安裝板是將 AFM 集成到您的設置中的方便法門(mén)。 它配備了快速鎖,用于快速組裝和可重復安裝。






    樣品臺 204

      尺寸: 139,1 mm (h) x 204 mm (w) x 204 mm (d)

     承載NaniteAFM掃描頭的樣品臺,安裝在一個(gè)隔離震動(dòng)裝置臺上。









隔離振動(dòng)臺 300

使用Nanosurf 隔離振動(dòng)臺達到無(wú)振測量







XY 微米移動(dòng)臺

手動(dòng)移動(dòng)臺,與Nanite樣品臺配套使用

行程距離: 13 mm

XY 分辨率:<0.5μm< /p>






ATS 2032 電動(dòng) XYZ 移動(dòng)臺

ATS 2032電動(dòng)X(jué)YZ移動(dòng)臺是為直徑可達8英寸的晶圓片和高度可達60毫米的普通AFM樣品上的連續測量而構建的。 它具有在所有方向的精準移動(dòng)和磁鐵以保持金屬樣品的歸位








    

規范參數
最大行程 XYZ:205 mm; 245 mm; 70 mm
行程步長(cháng) XYZ50–1000 nm
分辨率 XYZ0.3 μm
重新定位精度σ = 1 μm
絕對精度± 20 μm
最大速度:13 mm/s
樣品平臺尺寸205 × 205 mm
樣品尺寸最大. ? 8" × 60 mm
移動(dòng)轉換臺尺寸510 × 500 × 260 mm
移動(dòng)轉換平臺重量65 kg
移動(dòng)轉換平臺技術(shù)壓電粘滑電機

ATS 204 自動(dòng)平移臺

對于較小的樣品和行程范圍,Nanosurf 也開(kāi)發(fā)了適合于 NaniteAFM 的 ATS 204 自動(dòng)平移臺。 此緊湊型平移臺與 Nanosurf 振動(dòng)隔離座完全兼容,可以看作是自動(dòng)批量測量的簡(jiǎn)單起始配置。 ATS 204 通過(guò)方便的 Nanosurf 平臺控制單元和 Nanosurf 批測量管理器(集成在Nanosurf 控制軟件中)進(jìn)行控制,便于操作、編程和測量執行。 對于通常耗時(shí)和重復性的任務(wù),無(wú)需在場(chǎng)或監督。 ATS for NaniteAFM

規格參數
最大行程范圍XYZ32 mm; 32 mm; 5 mm
額外手動(dòng) Z 調節30 mm
行程步長(cháng) XYZ50–1000 nm
分辨率 XYZ0.1 μm
重新定位精度σ = 1 μm
絕對精度± 10 μm
最大速度13 mm/s
樣品平臺尺寸36 × 36 mm
樣品重量max. 200 g
移動(dòng)轉換平臺尺寸204 × 204 × 240 mm
移動(dòng)轉換平臺重量5 kg
移動(dòng)轉換平臺技術(shù)壓電粘滑電機


電話(huà):

13816692140

傳真:

021-55127698

郵箱:

naganano@163.com

地址:

上海市虹口區天寶路578號703室