凯视迈原子力显微镜日常使用步骤

实验前准备

 

确认仪器放置在隔振平台，周边无明显气流、振动干扰，环境温湿度保持稳定。准备待测样品、AFM探针、无尘纸、氮气罐，样品表面尽量平整，牢固粘贴在样品基底上，样品无松散颗粒、无油污。根据样品特性选择探针，硬质样品选用高刚性探针，软质薄膜选用柔性悬臂探针，取出探针时只夹持探针基座，禁止触碰悬臂与针尖。检查仪器线缆、通讯接口，确认设备无报警提示。

 

开机与系统初始化

 

依次打开仪器主机、控制器、计算机电源，启动配套控制软件，等待软件完成硬件自检与平台初始化。自检结束后确认光路、压电扫描台通讯正常，无硬件报错。打开光学观察窗口，确认CCD成像正常，照明光源亮度可调。

 

安装探针与样品

 

取出探针座，使用专用镊子将探针平稳装入探针座并锁紧，光学窗口下检查针尖，确认针尖无破损、污染。将探针座安装至扫描头并固定。打开样品舱，把固定好的样品放置在样品台中心，锁紧样品夹具，将待测区域移动至探针正下方，关闭舱门。

 

激光对准与光学对焦

 

在软件中调出光学实时画面，对焦至悬臂梁，清晰观察探针悬臂。移动激光光斑，将光斑定位在悬臂梁合适位置，调节光电探测器位置，使总光强信号达到设定范围，完成激光光斑对准。执行光电管零点调零，消除偏转信号基线偏移。

 

探针共振频率标定

 

根据测试模式，执行悬臂频率扫描，获取悬臂梁共振峰，记录共振频率。轻敲模式下，设置驱动频率略低于共振频率；接触模式直接设定接触力参数。根据样品硬度预设扫描参数，设置扫描范围、扫描速率、像素分辨率、反馈增益。初次测试选用小扫描范围、低扫描速度，防止撞针。

 

探针进针与扫描成像

 

在软件界面启动自动进针，仪器缓慢将探针靠近样品表面，系统监测偏转信号，接触样品后自动停止进针。观察实时扫描曲线，前进与回扫曲线尽量重合，若曲线偏差大、图像出现畸变，及时调整反馈增益、设定力值。图像扫描过程中持续观察形貌图、误差图，出现针尖刮擦、图像失真时立即停止扫描，执行退针操作。扫描完成后保存原始图像文件，记录扫描参数、探针编号、样品信息。

 

测试结束，卸载样品与探针

 

扫描完成，点击软件退针，将探针抬离样品表面足够安全距离。关闭激光光源，打开样品舱，取出样品。如需更换探针，取下探针座，小心取下探针，放入探针盒妥善存放，避免针尖磕碰。

 

数据处理与关机操作

 

在配套软件打开原始扫描图像，执行平面校正、线条校正，去除样品倾斜，进行粗糙度、轮廓、颗粒尺寸等测量分析，导出图像与数据报告。确认所有数据保存完毕，关闭软件，依次关闭仪器控制器、主机电源，关闭电脑。清理样品台、探针座残留碎屑，用氮气吹扫样品舱，盖好仪器防尘罩。

 

操作注意事项

 

严禁在探针靠近样品时快速移动样品台，极易撞断针尖。松散粉末样品需要充分固定，扫描时颗粒脱落会污染探针与扫描腔。扫描过程中尽量减少触碰隔振平台，避免人员走动带来振动。定期用标准光栅样品校准仪器，校验XY、Z轴位移精度。若图像持续存在拖尾、伪影，优先检查针尖是否钝化、污染。液体环境测试时，注意控制液量，防止液体溅到探针座与扫描头电路。