Предназначен для получения трёхмерного изображения поверхности и изучения свойств материалов при больших увеличениях. Микроскоп SPM-9700HT можно использовать в материаловедении, полупроводниковой промышленности, биологии, медицине, при физических и химических исследованиях.

С помощью сканирующего зондового микроскопа можно получить цифровое трёхмерное изображение атомарной решётки, рельефа поверхности образцов металлов, керамики, полупроводников, интегральной микросхемы, структуры полимера, живой клетки, макромолекул и биологических объектов с увеличением в несколько тысяч или миллионов раз и т.д.

Микроскоп SPM-9700HT дает возможность проводить измерение значения следующих физических свойств поверхности с пространственным разрешением в доли нанометра:

• механических (силу трения, адгезию, жесткость, эластичность)
• электрических (потенциал, проводимость)
• магнитных (распределение намагниченности).

Стандартные режимы работы сканирующего микроскопа:

• Контактный режим
• Режим латеральных сил
• Динамический режим
• Фазовый режим
• Режим силовой модуляции
• Силовая кривая

Опциональные режимы работы микроскопа SPM-9700HT:

• Режим проводимости
• Режим поверхностного потенциала (кельвин-микроскопия)
• Магнитно-силовой режим (магнитно-силовая микроскопия)
• Силовое картирование
• Режим векторного сканирования
• Режим сканирования в слое жидкости
• Электрохимическая атомно-силовая микроскопия

Опции для расширения возможностей SPM-9700HT:

• Оптические микроскопы с цифровой камерой
• Волоконно-оптический осветитель
• Блоки (головки) широко/узко-форматного и глубинного сканирования
• Климатическая камера с нагревателем образцов, контролем температуры, влажности и газового состава атмосферы
• Программа анализа распределения частиц по размерам

Технические характеристики SPM-9700HT

Особенности SPM-9700HT

Высокая стабильность и высокая производительность.

Благодаря сканеру HT, обеспечивающему высокую скорость отклика, а также оптимизации программного обеспечения и конструкции системы управления, получение данных изображения теперь доступно со скоростью, превышающей обычную в 5 или более раз.

Максимальный диапазон сканирования сканера HT -10 μm × 10 μm × 1 μm.

Входяхий в базовую комплектацию микроскопа сканер HT можно легко заменить на другой сканер из четырех доступных аксессуаров. Сканер HT также можно добавить к существующему блоку SPM-9700, чтобы обеспечить высокую производительность наблюдения.

Механизм скольжения головки

Позволяет всей оптической системе скользить как единое целое, сохраняя ее жесткость. Благодаря системе оптических рычагов и кантилеверам, встроенным в головку, образцы можно заменять, просто сдвигая головку. Поскольку образцы можно менять, не отключая лазерный луч, характеристики лазерного излучения остаются очень стабильными даже после смены образца. Это устраняет необходимость перенастраивать оптическую ось или другие параметры, связанные с остановкой лазера, что позволяет сократить время анализа.

Консольный монтажный зажим обеспечивает простой и надежный монтаж кантилевера (микромеханического зонда).

• Конструкция устойчива к вибрациям, шуму, ветру и другим внешним возмущениям, так что нет необходимости в специальном кожухе. Основной блок включает в себя встроенный виброизолятор.
• Удачное решение открывает доступ к области вокруг образца при поддержании высокой жесткости всей системы
• Можно заменять образцы без удаления держателя кантилевера.
• К образцам есть доступ даже во время измерения.
• Высота образца настраивается автоматически, независимо от его толщины.

Революционный пользовательский интерфейс (GUI)

обеспечивает полную поддержку операций, начиная от наблюдения в режиме онлайн и заканчивая анализом в автономном режиме. Простота эксплуатации сводит к минимуму отвлечение внимания от наблюдения за анализом. Функция сопровождения, помогающая пользователям выполнять процедуры, функция навигации, которая устраняет неопределенность в отношении положения наблюдения, и другие функции помогают обеспечить быстрое и бесперебойное выполнение наблюдений.

После запуска программного обеспечения сканирующего микроскопа пользователю предлагается выполнить настройку прибора в соответствие с отображаемыми ПО инструкциями. После нажатия на кнопку [Начало наблюдения] все операции выполняются автоматически, от подхода до наблюдения.

Данные изображений, полученных ранее, можно просматривать, не переключаясь в автономный режим.

Автономный анализ

Широкий выбор функций для отображения, обработки и анализа изображений доступен для более привлекательного и количественного выражения результатов наблюдения.

Програмное обеспечение микроскопа позволяет легко и однозначно определять позицию наблюдения

1) Смотровое окно

Одновременно может отображаться до 8 изображений. Это означает, что форму поверхности и физические свойства можно сравнивать на нескольких изображениях во время сканирования.

(2) Навигатор

Навигатор четко показывает, за какой областью ведется наблюдение. Это позволяет получить общее представление обо всем образце если отображаются более ранние изображения.

(3) Онлайн-профиль

Профили поперечного сечения можно измерять в онлайн-окне во время наблюдения за образцами.

4) История изображений

Данные прошлых изображений могут отображаться рядом с текущими изображениями наблюдений для сравнения.

(5) Отображение силы

Кривая силы может быть измерена для каждой точки данных наблюдаемого изображения, чтобы получить распределение механических свойств образца или силы сцепления (специальный заказ).

(6) Векторное сканирование

Направление сканирования, усилие между зондом и образцом или приложенное напряжение можно запрограммировать, чтобы обеспечить сканирование в соответствии с программой (специальный заказ).

Функциональность и расширяемость для удовлетворения широкого спектра требований

Большой выбор режимов измерения и превосходная расширяемость помогают обеспечить надежные измерения независимо от свойств, которыми может обладать широкий спектр образцов, таких как твердость или электропроводность.

Можно получить изображения, которые помимо формы образца показывают другую информацию, например, уровни электрического тока или электрического потенциала, твердость поверхности или свойства вязкости.

Режимы измерений сканирующего зондового микроскопа SPM-9700HT

Визуализация 3D изображения

Широкий спектр функций 3D-рендеринга с использованием операций мыши

Изображения можно свободно вращать, масштабировать и изменять масштаб по оси Z с помощью мыши для интуитивно понятной настройки угла обзора или уровня увеличения. Это позволяет представлять полученные данные различными способами, подтверждая эти данные в режиме реального времени.

Функция текстуры

отображает физические свойства образца, наложенные на информацию о высоте, или функция анализа трехмерного профиля поперечного сечения, значительно повышает эффективность работы по проверке изображений. Информация о высоте может быть наложена на информацию о физических свойствах. Это позволяет ясно показать соотношения между двумя параметрами.

Анализ профилей поперечного сечения

В 3D изображениях можно анализировать профили сечения. Если информация о физических свойствах выражена в терминах текстуры, соответствующие профили сечения могут быть показаны и проанализированы в том же месте.

Легкость выполнения операций

Революционный графический пользовательский интерфейс обеспечивает неограниченную поддержку операций, начиная от наблюдения в режиме реального времени до анализа данных в автономном режиме.

Функциональность и возможности расширения системы.

Нано 3D картографирование

Физические свойства внешних или граничных поверхностей можно оценить путем измерения силы, действующей на консольный зонд сканирующего зондового микроскопа при изменении его расстояния от образца (измерение силовой кривой).

Силу сцепления и модуль Юнга можно оценить в определенном целевом месте путем измерения кривой силы в этой точке (точечный анализ).

Получая кривые силы в нескольких точках, можно создать двухмерную карту физических свойств (анализ карт).

Полученные данные могут быть отображены в трехмерном виде, или определенные данные могут быть извлечены для анализа данных (трехмерный анализ).

Оценка физических свойств в любой точке пленки

3D-анализ

Все кривые силы, полученные для картирования, сохраняются.
Таким образом, данные могут отображаться в трехмерном виде или могут быть извлечены определенные сечения для анализа данных.

Картирование физических свойств пластиковых пленок

Картографический анализ можно использовать для измерения силы сцепления и модуля Юнга, а также оценки топографии поверхности. На рисунке показана количественная визуализация модуля Юнга в локализованной области шириной всего 300 нм на поверхности пластиковой пленки.  

Основные характеристики

Кривая силы

Отображение (Mapping)

Программное обеспечение для анализа частиц (опция)

Программное обеспечение для анализа частиц извлекает несколько частиц из данных изображения полученного сканирующим зондовым микроскопом SPM-9700 и вычисляет значения характеристик для каждой частицы, затем анализирует и отображает их. Это особенно полезно для статистической обработки данных. Последующий широкий выбор значений характеристик и соответствующих им статистических величин можно рассчитать, свести в таблицы, отсортировать или изобразить в виде графика. Числовые данные можно экспортировать.

SPM Data Room Website

Обширная библиотека изображений полученных при помощи SPM-9700HT, применений , статей и презентаций  доступна по ссылке:

http://www.shimadzu.com/an/surface/spm/dataroom.html

Опционные аксессуары для SPM-9700HT

4 сканирующие головки;

• 30 μm x 30 μm x 5 μm (опция Middle Range Scanner Unit);
• 125 μm x 125 μm x 7 μm (опция Wide Range Scanner Unit);
• 55 μm x 55 μm x 13 μm (опция Deep-type Scanner Unit);
• 2,5 μm x 2,5 μm x 0,3 μm (опция Narrow Range Scanner Unit)

Держатель чашек Петри;

Ячейка для наблюдения электрохимических процессов;

Приставки с оптическими микроскопами (3 вида);

Источник света с оптоволоконным кабелем;

Антивибрационный стол с пневматическими демпферами;

Активный гаситель вибрации;

Активный гаситель вибрации с подстольем;

Элиминатор статического электричества;

Применимые кантилеверы (микромеханические зонды)

• Держатели для контактного режима Contact mode (набор 24 чипа)
• Держатели для динамического режима Dynamic mode (набор 20 чипов)
• Держатели для магнитно-силовой микроскопии MFM (набор 20 чипов)
• Держатели для туннельной микроскопии (Current mode) (набор 20 чипов)
• Держатели для Кельвин-зондовой силовой микроскопии (KFM) (набор 20 чипов)

Это приспособление нельзя использовать для консольных держателей для ячеек с раствором.

WET-SPM Камеры с контролируемой средой CH-II / CH-III

При помощи опционально доступного климатического перчаточного бокса, сканирующий зондовый микроскоп SPM-9700 можно модернизировать до системы серии WET-SPM.

Это особенно идеально подходит для изучения образцов, уязвимых для воздуха или влаги.

В различной комплектации климатический бокс позволяет фиксировать, поддерживать или изменять такие физические параметры как температура и влажность, световой поток а также предоставляет возможность распылять внутрь газы.

Подробнее... 

Материалы для скачивания

Сканирующий зондовый микроскоп Shimadzu SPM-9700 (Листовка ЛФ)

Сканирующий зондовый микроскоп Shimadzu SPM-9700 (Брошюра, англ)

Основы сканирующей зондовой микроскопии (В.Л.Миронов.)

Сканирующая зондовая микроскопия (конспект лекций)

Приложения

Наблюдения за формой различных нановолокон [ PDF / 1.17MB ]

Количественная оценка модуля упругости полимерных материалов: для проектирования материалов/оценки материалов [ PDF / 677.25KB ]

Наблюдение за нановолокнами целлюлозы и измерение длины/диаметра волокна [ PDF / 2.82MB ]

Оценка длины волокна и дисперсности монодисперсных нановолокон целлюлозы [ PDF / 472.93KB ]

Подходы к наночастицам с помощью наблюдения СЗМ и анализа распределения по размерам наночастиц разного размера [ PDF / 243.51KB ]

Оценка модуля упругости целлюлозного нановолокна [ PDF / 1.28MB ]

Визуализация фотоиндуцированного распределения заряда сборки наночастиц Au с помощью СЗМ [ PDF / 1.81MB ]

Новый метод измерения СЗМ: сканирование ZXY, преодоление трудностей, связанных с традиционными измерениями СЗМ [ PDF / 962.50KB ]

Наблюдение СЗМ за сепаратором перезаряжаемой литий-ионной батареи [ PDF / 1.09MB ]

Автоматическое наблюдение за формой и эффективное измерение длины волокна/диаметра нановолокна целлюлозы [ PDF / 1.12MB ]

Решения для нановолокон целлюлозы [ PDF / 11.71MB ]

Наблюдение и измерение клеток с помощью СЗМ (I): наблюдение за клетками iPS и клетками HeLa [ PDF / 410.64KB ]

Наблюдение и характеристика дисперсионного состояния целлюлозных нановолокон и полимерного композита [ PDF / 2.98MB ]