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CSPM5500 掃描探針顯微鏡

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南京木木西里科技有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

產(chǎn)品介紹INTRODUCTION性能指標(biāo)國(guó)際主流的研究級(jí)專業(yè)儀器，集成原子力顯微鏡（AFM）

詳細(xì)介紹

產(chǎn)品介紹INTRODUCTION

性能指標(biāo)

國(guó)際主流的研究級(jí)專業(yè)儀器，集成原子力顯微鏡（AFM）；摩擦力顯微鏡（AFM）；掃描隧道顯微鏡（STM）
分辨率：原子力顯微鏡：橫向0.2nm，垂直0.1nm（以云母晶體標(biāo)定）；掃描隧道顯微鏡：橫向0.1nm，垂直0.01nm（以石墨晶體標(biāo)定）
高精度計(jì)量型儀器，采用NanoSensors提供的可溯源于國(guó)際計(jì)量機(jī)構(gòu)Physikalish-Technische Bundesanstalt（PTB）的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)
掃描隧道顯微鏡包括恒流模式、恒高模式、I-V曲線、I-Z曲線等
原子力顯微鏡具有接觸、輕敲、相移成像（Phase Imaging）等多種工作模式和力-距離曲線、振幅-距離曲線、相移-距離曲線等測(cè)量分析功能
橫向力顯微鏡具有摩擦力回路曲線、摩擦力載荷曲線、摩擦力恒載荷曲線等多種摩擦學(xué)性能分析測(cè)量功能
探頭配備合金密閉蓋，有效將探針-樣品體系與外界環(huán)境隔離，形成一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)環(huán)境，內(nèi)置高精度溫濕度傳感器，探針-樣品體系溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)并直接數(shù)顯，實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測(cè)掃描探針顯微鏡功能
探頭密閉蓋預(yù)留大孔徑頂視窗，內(nèi)置亮度連續(xù)可調(diào)的無影光源，便于探針、樣品及掃描過程直接觀察和監(jiān)控；遠(yuǎn)紫外石英玻璃頂視窗，便于樣品的實(shí)時(shí)寬光譜輻射的處理
方便實(shí)用的高性能花崗巖底座懸掛減振系統(tǒng)，減振效果優(yōu)于0.55Hz
一鍵式快速全程全自動(dòng)進(jìn)樣，無需手動(dòng)預(yù)調(diào)，行程大于30mm，可容納超大樣品
一次掃描技術(shù)，圖像分辨率高達(dá)4096x4096物理像素，微米級(jí)掃描即可得到納米級(jí)的實(shí)際信息
主控制系統(tǒng)采用TIDSP+ARM雙核處理器，內(nèi)置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)spm/DNA，全數(shù)字控制，系統(tǒng)狀態(tài)、儀器類型、掃描器和探針架參數(shù)智能識(shí)別和控制，只需要更換探針架，即可自動(dòng)切換儀器類型和模式
*PID反饋算法實(shí)現(xiàn)快速高精度作用力控制，確保系統(tǒng)在高速掃描中穩(wěn)定成像，實(shí)際掃描速度提升一個(gè)數(shù)量級(jí)
多重針尖保護(hù)技術(shù)，有效延長(zhǎng)探針使用壽命
系統(tǒng)采用10M/100M快速以太網(wǎng)或USB 2.0與計(jì)算機(jī)連接
主控機(jī)箱前面板具有16x4液晶顯示屏，系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示
具備實(shí)時(shí)在線三維圖像顯示功能，便于用戶在檢測(cè)過程中隨時(shí)直觀獲得樣品信息
具有簡(jiǎn)體、繁體和英文三種語言版本的在線控制軟件和后處理分析軟件，基于Windows 8開發(fā)，兼容Windows 7/Vista/XP/2000/NT/9X全系列操作系統(tǒng)
具備雙向掃描、往返掃描、線掃描等多種掃描模式，并具備自動(dòng)更新掃描圖像亮度、對(duì)比度功能
環(huán)境溫、濕度和系統(tǒng)參數(shù)與掃描圖像同步保存，圖像、曲線等結(jié)果均具有數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，用戶可取得全部原始數(shù)據(jù)
針尖表征及圖像重建功能（針尖形貌估計(jì)/圖像重建/用已知針尖重建圖像）

內(nèi)置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)spm/DNA

CSPM5500掃描探針顯微鏡內(nèi)置了一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)spm/DNA。

spm/DNA使儀器能夠同時(shí)從容駕馭多個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)性和靈活性。spm/DNA匠心的設(shè)計(jì)，還為用戶帶來更多的安全感。例如，spm/DNA的探針保護(hù)功能，在用戶的控制計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)（甚至是司機(jī)，或用戶故意拔掉計(jì)算機(jī)電源時(shí)），仍能保障探頭中的探針不被損壞。

高速通信接口

CSPM5500掃描探針顯微鏡與計(jì)算機(jī)的接口采用快速以太網(wǎng)或USB 2.0，計(jì)算機(jī)與儀器的連接十分簡(jiǎn)便，較之其他通信接口，以太網(wǎng)接口具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：

1、可實(shí)現(xiàn)更靈活的拓?fù)溥B接，將儀器連接到局域網(wǎng)上，一個(gè)儀器可以同時(shí)與多部計(jì)算機(jī)連接，極大方便系統(tǒng)擴(kuò)展及二次開發(fā)；

2、更規(guī)范的軟件通信協(xié)議，更好的開放性，通信采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，軟件編程接口規(guī)范統(tǒng)一，方便二次開發(fā)，提高軟件的可維護(hù)性；

3、連接距離不受限制，直連網(wǎng)線可以長(zhǎng)達(dá)100米，如果連接到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上則距離可以不受限制；

4、速度更快，滿足大流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅?/p>

5、排除計(jì)算機(jī)對(duì)儀器可能造成的電氣干擾；

6、兼容性高，用戶可以采用臺(tái)式機(jī)或筆記本作為控制主機(jī)。

密閉環(huán)境

CSPM5500掃描探針顯微鏡具有探針-樣品體系密閉系統(tǒng)及內(nèi)置高精度溫濕度傳感器，具有實(shí)時(shí)環(huán)境檢測(cè)和顯示功能。

上述功能，是科研級(jí)掃描探針顯微鏡的重要功能，也是從事化學(xué)、化工、材料研究的要求，因?yàn)樵S多樣品不能長(zhǎng)時(shí)間暴露在自然大氣環(huán)境中，環(huán)境因素對(duì)某些檢測(cè)結(jié)果（如濕度的變化會(huì)顯著改變高分子材料的微觀形變）也有很大的影響，因此，溫濕度作為重要的環(huán)境參數(shù)，是研究人員必須考慮的重要指標(biāo)。

全自動(dòng)進(jìn)針

CSPM5500探頭設(shè)計(jì)采用了本原的全電機(jī)控制三螺桿測(cè)頭支承系統(tǒng)，使得系統(tǒng)無論在儀器的穩(wěn)定性還是操作的方便性均處于水平。

由于探頭結(jié)構(gòu)本質(zhì)上也是三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，因此具備該結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性方面的優(yōu)點(diǎn)，不同的是，三個(gè)支撐點(diǎn)全部采用進(jìn)口高精度步進(jìn)電機(jī)和精密螺桿，具有納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)控制精度，進(jìn)針時(shí)三個(gè)步進(jìn)電機(jī)嚴(yán)格控制三精密螺桿同步下降，退針時(shí)三螺桿同步上升，始終保持測(cè)頭的水平度，無需手工粗調(diào)，實(shí)現(xiàn)一鍵式快速全程全自動(dòng)進(jìn)針。

快速掃描

CSPM5500系列掃描探針顯微鏡內(nèi)置DSP+ARM雙核處理器，運(yùn)算速度高，配合高速AD/DA，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的*PID反饋算法，實(shí)現(xiàn)快速且高精度探針-樣品間作用力控制，確保系統(tǒng)高速掃描中穩(wěn)定成像，也有效保護(hù)探針針尖，保證探針的耐用型。

CD-R具有表面周期固定（1.6μm）、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（讀寫定位槽）、廉價(jià)而隨處可得等特點(diǎn)，故通常也用來作為評(píng)判不同儀器性能的客觀標(biāo)準(zhǔn)。CSPM5500在10μm掃描大范圍上，對(duì)CD-R這種高起伏槽狀樣品，以512x512圖像分辨率，掃描速度高達(dá)25Hz時(shí)城縣質(zhì)量沒有可見損失，刻錄的數(shù)據(jù)清晰可見，30Hz仍能穩(wěn)定成像，達(dá)到水平。

高精度定量檢測(cè)

CSPM5500掃描探針顯微鏡采用進(jìn)口的壓電陶瓷管，充分保證掃描器具有高度穩(wěn)定性和較小的非線性畸變；掃描控制采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的的雙向多項(xiàng)式擬合在線非線性校正算法，充分保證掃描的線性、正交和雙向等值；儀器校準(zhǔn)采用NanoSensors提供的可溯源于國(guó)際計(jì)量圈為己有Physikalisch-Technische Bundesanstalt的標(biāo)準(zhǔn)樣品，滿足定量檢測(cè)要求。

環(huán)境檢測(cè)及控制掃描探針顯微鏡

CSPM5500掃描探針顯微鏡內(nèi)置溫濕度傳感器，可檢測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的溫度及濕度，并在數(shù)字表上實(shí)時(shí)顯示。

CSPM5500掃描探針顯微鏡通過增加氣密系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境控制掃描探針顯微鏡功能。

合金氣密罩體，有效隔離外界擾動(dòng)
O型丁腈橡膠密封圈，保證系統(tǒng)的良好密封性能
內(nèi)置亮度連續(xù)可調(diào)的無影照明光源，方便實(shí)時(shí)過程觀察
進(jìn)-排氣孔設(shè)計(jì)，隨時(shí)調(diào)節(jié)和改變環(huán)境
大口徑石英頂視窗，提供監(jiān)控窗口，并可滿足樣品寬光譜輻射處理

CSPM5500掃描探針顯微鏡通過增加高精度溫度控制器和冷熱一體控溫臺(tái)，實(shí)現(xiàn)樣品溫度的雙向控制

樣品升溫和降溫雙向可控
樣品臺(tái)內(nèi)置溫度傳感器和價(jià)額/制冷器件，實(shí)現(xiàn)樣品溫度的閉環(huán)精確控制
低溫度系數(shù)合金的溫控臺(tái)體，有效抑制溫漂
磁吸直接固定于掃描器上，裝卸簡(jiǎn)便

磁力顯微鏡/靜電力顯微鏡

掃描探針顯微鏡不僅可以獲得樣品的表面形貌，借助特殊的探針和檢測(cè)技術(shù)，還可用以分析與作用力相關(guān)的表面性質(zhì)。

CSPM5500磁力顯微鏡可以檢測(cè)樣品表面的磁疇分布，用于各種磁性材料的分析和測(cè)試；CSPM5500靜電力顯微鏡可以檢測(cè)樣品的表面電勢(shì)、電場(chǎng)分布、薄膜的介電常數(shù)和沉積電荷等信息。

磁力顯微鏡采用磁性探針和對(duì)樣品表面掃描檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)，對(duì)樣品表面的每一行都進(jìn)行兩次掃描：次掃描采用輕敲模式，得到樣品在這一行的高低起伏并記錄下來；然后采用抬起模式，讓磁性探針抬起一定高度（通常為10~200nm），并按樣品表面起伏軌跡進(jìn)行第二次掃描，由于探針被抬起且按樣品表面起伏軌跡掃描，故第二次掃描過程中針尖不接觸樣品表面（不存在針尖與樣品間原子的短程斥力）且與其保持恒定距離（消除了樣品表面形貌的影響），磁性探針因受到的長(zhǎng)程磁力的作用而引起振幅和相位變化，因此，將第二次掃描中探針的振幅和相位變化記錄下來，就能得到樣品表面漏磁場(chǎng)的精細(xì)梯度，從而得到樣品的磁疇結(jié)構(gòu)。一般而言，相對(duì)于磁性探針的振幅，其振動(dòng)相位對(duì)樣品表面磁場(chǎng)變化更敏感，因此，相移成像技術(shù)是磁力顯微鏡的重要方法，其結(jié)果的分辨率更高、細(xì)節(jié)也更豐富。