針式掃描原子力顯微鏡是一種利用量子隧穿現(xiàn)象的顯微鏡，可以進(jìn)行原子級的表面成像。核心部分是一個非常尖銳的針，一端與被測樣品表面相距約0.1納米。當(dāng)針尖靠近樣品表面時(shí)，電勢差將導(dǎo)致電流從針尖向樣品表面流動。通過控制電流的大小，可以得出樣品表面的形狀信息。能夠?qū)崿F(xiàn)原子級別的成像，不僅可以觀察單個原子和分子的結(jié)構(gòu)，還可以研究它們在表面上的排布和移動規(guī)律。因此，STM被廣泛應(yīng)用于表面物理、表面化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究。
針式掃描原子力顯微鏡是一種高精度、高分辨率的儀器，廣泛應(yīng)用于物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、納米制造等領(lǐng)域。隨著使用時(shí)間的增長，AFM的性能會逐漸下降，因此維護(hù)和保養(yǎng)是保證其正常工作和延長壽命的關(guān)鍵。
1.清洗探針
探針是AFM的核心部件，其質(zhì)量和形狀對儀器的性能和分辨率有重要影響。使用過程中，探針表面容易受到樣品里的微粒子、化學(xué)物質(zhì)、沉積物等污染，導(dǎo)致探針性能下降甚至損壞。因此，定期清洗探針是必要的。
清洗探針時(shí)，應(yīng)用清潔無紡布或純棉布蘸上去離子水或特定的清洗液（具體根據(jù)探針材質(zhì)和污染物不同）擦拭探針表面。注意不要使用化學(xué)物質(zhì)或磨粉等物質(zhì)清洗探針，以免損壞探針的結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)。
2.維護(hù)掃描頭和樣品臺
掃描頭和樣品臺是AFM的另外兩個關(guān)鍵部件。使用過程中，存在可能損傷探針的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)很多掃描頭需要配套使用散熱器來保證正常工作溫度，樣品臺也會受到溫度、濕度變化影響，因而需要進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)。
維護(hù)掃描頭：打開掃描頭部分，可以看到掃描頭內(nèi)齒輪、擺臂等，使用特定清洗液或者物理方法（如干燥或者吹掃）清理其中的灰塵或者雜質(zhì)，并定期加潤滑油以保證其靈敏度和機(jī)械特性。
維護(hù)樣品臺：樣品臺是安放樣品的平臺，因?yàn)槠渲苯淤N近樣品，所以需要時(shí)時(shí)監(jiān)測其表面和環(huán)境溫濕度，以避免樣品接觸高溫或者過于潮濕的空氣。
3.校準(zhǔn)AFM參數(shù)
AFM的操作過程中需要對其進(jìn)行定期校準(zhǔn)，以保證其各種參數(shù)如精度、靈敏度、掃描速度等都達(dá)到最佳狀態(tài)。
常規(guī)校準(zhǔn)：在啟動或者間歇保護(hù)時(shí)間斷開時(shí)，應(yīng)該完成常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)（如偏移，掃描范圍）的校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)環(huán)境：在環(huán)境溫度變化較大的情況下，AFM的各個參數(shù)可能會受到影響，需要通過校準(zhǔn)溫度傳感器調(diào)整溫度，確保AFM的精度和分辨率保持一致。
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