Quantum Design-便携式芯片原子力显微镜

便携式芯片原子力显微镜

——AFM纳米形貌表征从未如此简单！

ICSPI公司在便携式nGauge原子力显微镜（AFM）的基础上进行了全新升级，推出了新一代的便携式原子力显微镜Redux。Redux原子力显微镜（AFM）除了具有方便携带，操作简单，扫描速度快，可扫描大尺寸样品，无需维护等优点，还可以迅速找到感兴趣的测量位置，实现相关区域的快速高精度测量。适合各类纳米表征应用场景，从科学研究、高等教育到工业用户的样品3D表面形貌快速成像分析等，革命性的创新技术的降低了传统AFM的复杂操作，也的拓宽了传统AFM的应用范围！　

适合各类纳米表征应用场景

半导体工业

材料工业

纳米技术

生命科技

涂料，聚合物和复合材料等

高等教育

......

便携式纳米级精度原子力显微镜（AFM），扫描速度快，无需维护，可用于大尺寸样品。#

产品特点

更小巧，更便携

独特的AFM微纳机电芯片，使得Redux/nGauge原子力显微镜（AFM）系统仅有公文包大小，可随身携带。

更简单，更易用

只需点击鼠标三次即可获得样品表面纳米级形貌信息，无需配置减震平台。

第一步：通过内置光学显微镜寻找扫描区域；

第二步：Redux/nGauge帮助扫描探针自动寻找样品表面；

第三步：点击扫描，获取样品表面形貌信息。

维护简单，性价比高

类金刚石针尖保证AFM探针超长寿命，且无需繁琐的更换针尖操作和其他后期维护工作。

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Redux采用的压电AFM探针技术以及耐用的探针针尖（左图）。中图为一根探针第215次扫描样品的结果，右图为第1164次扫描样品的结果

各表征手段对比

	Redux / nGauge AFM	传统 AFM	SEM
大气环境下运行	✔️	✔️	❌
自动寻找样品表面	✔️	❌	N/A
设备安装时间	5 分钟	1-2 周	1-2 周
扫描样品时间	2 分钟	1 小时	30 分钟 – 1 小时
随测随走	✔️	❌	❌
培训时间	1 小时	12+ 小时	12+ 小时
无需激光对准	✔️	❌	❌
普通市电/USB供电	✔️	❌	❌
更换探针难度	✔️	❌	N/A
3D表面形貌成像	✔️	✔️	❌
成像分辨率	✔️	✔️	❌
不导电样品表征	✔️	✔️	❌

Redux AFM

左：Redux原子力显微镜（AFM）；右：Redux原子力显微镜实际使用场景

Redux微型原子力显微镜n5（噪声基底优于0.5nm）

Redux微型原子力显微镜n7（噪声基底优于0.15nm）

产品特点

快速：1分钟内便可获取样品信息

易用：扫描只需点击三次鼠标

简单：全新升级的X, Y和Z定位系统

技术参数

AFM技术参数
最大扫描范围(XY)	20 μm x 20 μm
最大扫描高度(Z)	10 μm
扫描速度	80 秒 (256 x 256 pixel, 20 μm x 20 μm)
噪音基底	<0.5nm 或 <0.15 nm
XY扫描分辨率	<0.5 nm
样品台参数
样品台尺寸	105 mm x 95 mm x 20 mm
可移动范围	10 mm x 10 mm
光学显微镜参数
物镜	10x, 0.25 NA
视场	2.25 mm × 1.25 mm
分辨率	1920 x 1080 FHD Video output
整体尺寸
尺寸 (长x 宽 x 高)	23.2 cm × 22.0 cm × 24.6 cm
重量	4 kg
软件需求
连接方式	USB
操作系统	Windows 10, 11
电源
电压	100-240 VAC ~ 50/60 Hz
电流	12 VDC, 5 A

nGauge AFM

成像类型：形貌图，相位图

XY 扫描区域：100 µm × 100 µm

XY 扫描分辨率：<0.5 nm

Z向扫描范围：10 µm

快速扫描成像时间：16 秒

可表征样品大尺寸：100 mm x 50 mm x 20 mm

可表征样品大重量：1 kg

■ 便携式原子力显微镜助力破解枸杞叶多糖抑制脂肪消化机制

近日，北京林业大学生物科学与技术学院食品学科范俊峰教授团队在国际食品高水平期刊《Food Hydrocolloids》发表了题为“The interfacial destabilization of bile salt-emulsified oil droplets, essential for lipase function, is mediated by Lycium barbarum L. leaf polysaccharides”的研究论文，以胆酸盐稳定的脂质乳液平台为研究对象，创新性地从界面化学的视角揭示了多糖与肠道分泌的脂质消化剂之间的相互作用，为生物活性物质抑制脂肪消化的研究奠定了新的理论基础。

本文使用便携式原子力显微镜nGauge对枸杞叶中提取的多糖进行了形貌表征。便携式芯片原子力显微镜nGauge具有小巧灵活、方便携带，操作简单，扫描速度快，可扫描大尺寸样品，一个针尖可以进行上千次扫描，无需维护、无需减震、超级稳定等优点，适合各类纳米表征应用场景，拓宽了传统AFM的应用范围！

使用nGauge便携式原子力显微镜对从枸杞叶中提取的多糖进行形貌表征。（LP:多糖，LD:脱钙多糖,SP:多糖分解产物，SD：脱钙多糖分解产物）

■ nGauge便携式AFM用于研究腐蚀样品中组织与性能的关系

近期，江苏科技大学乔岩欣教授课题组使用便携式nGauge原子力显微镜研究了在不同腐蚀温度下NaCl（3.5wt.%）溶液对E690钢的腐蚀结果。相关结果已发表在国际学术期刊《Materials Research Express》。

乔教授课题组使用便携式nGauge原子力显微镜对样品的表面粗糙度进行了表征。该表征结果弥补了扫描电子显微镜（SEM）和能量散射X射线谱（EDS）对样品表面三维形貌信息的缺失。

在便携式nGauge原子力显微镜的帮助下，并综合SEM和EDS的表征结果，研究结果表明腐蚀速率与腐蚀温度呈现正相关关系。这一关系的主要原因是腐蚀速率与氧在表面扩散直接相关，而氧在电解质中的溶解又与温度有关。

原子力显微镜所获得的数据，可以让研究人员对样品表面的腐蚀进行定量分析。数据表明，当样品暴露在高温的腐蚀液中，表面的粗糙度会因为形成较厚的腐蚀层而有所降低。综合各项表征结果来看，在20 °C条件下样品表面粗糙度为276.5nm，而在60 °C条件下粗糙度降为145.2 nm。

参考文献：

[1] Yan Q , Yin Q , Cui J , et al. Effect of temperature on corrosion behavior of E690 steel in 3.5 wt.% NaCl solution[J]. Materials Research Express, 2021, 8(1):016528 (12pp).

更多应用案例，请您致电010-85120277/78/79/80 或写信 info@qd-china.com 获取。

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1. Zhao, P., et al., Multiple antibiotics distribution in drinking water and their co-adsorption behaviors by different size fractions of natural particles. Science of The Total Environment, 2021. 775: p. 145846.

2. Guo, P., et al., Vanadium dioxide phase change thin films produced by thermal oxidation of metallic vanadium. Thin Solid Films, 2020. 707: p. 138117.

3. Connolly, L.G., et al., A tip-based metrology framework for real-time process feedback of roll-to-roll fabricated nanopatterned structures. Precision Engineering, 2019. 57: p. 137-148.

4. O'Neill, C., et al., Effect of tooth brushing on gloss retention and surface roughness of five bulk‐fill resin composites. Journal of Esthetic and Restorative Dentistry, 2018. 30(1): p. 59-69.

Redux / nGauge全球代表性用户

Redux便携式芯片原子力显微镜

——方便携带，操作简单，扫描速度快，可扫描大尺寸样品，无需维护，可以迅速找到感兴趣的测量位置

nGauge便携式芯片原子力显微镜

——操作简单、扫描速度快、大尺寸样品、无需减震、无需维护、3D形貌成像，AFM纳米形貌表征从未如此简单！