SPM-8000FM

El nuevo microscopio de sonda de barrido de alta resolución (HR-SPM) utiliza detección de frecuencias. El instrumento no sólo permite realizar observaciones de resolución ultra elevada en aire o líquidos, sino que por primera vez hace lo propio con capas de hidratación/solvatación en interfaces sólido-líquido.

Características

• Utiliza el método FM-AFM (microscopia de fuerza atómica con modulación de frecuencia).
• Reduce el ruido en aire y líquidos a 1/20 con respecto a los métodos existentes.
• Alcanza niveles de desempeño propios de SPMs de vacío, incluso en aire y líquidos.

Los microscopios de sonda de barrido y de fuerza atómica existentes generalmente utilizan modulación de amplitud (AM). No obstante, el método de medición por modulación de frecuencia (FM) es capaz de lograr una resolución más elevada.

Diferencias con SPM/AFM existentes

Se realizaron observaciones de la disposición de átomos en una superficie de NaCl en una solución acuosa saturada. Los átomos ocultos por el ruido en las observaciones con los AFM convencionales (método AM, izq.), son claramente visibles cuando se utiliza el método FM (der.). El método FM proporciona una real resolución atómica.

Observación de partículas de catalizador de Pt en aire

Se identificaron partículas de catalizador de Pt en un sustrato de TiO2, y se midió el potencial superficial con un microscopio de fuerza de Kelvin (KPFM). Se observaron partículas de Pt de varios nm de tamaño en el intercambio de cargas con el sustrato. En la figura de la derecha los círculos rojos indican potencial positivo, y los azules potencial negativo. Es evidente que la resolución ha mejorado drásticamente, aún para un KPFM.

Unidad SPM

Resolución	X, Y: 0,2 nm, Z: 0,01 nm
Cabezal SPM	Detección de desplazamiento: Fuente de luz/palanca óptica/detector. Fuente de luz: Diodo láser. (635 nm, 5 mW máx.). Irradia continuamente la punta, aun cuando se cambia la muestra. Detector: Fotodetector. Nivel de ruido (convertido a desplazamiento): 20 fm/√H máx.
Barrido	Elemento de barrido: Tubo piezoeléctrico. Tamaño máximo de barrido: 2,5 μm x 2,5 μm x 0,3 μm (X, Y, Z).
Platina	Tamaño máximo de muestra: 38 mm diám. x 8 mm. Método de cambio de muestra: Mecanismo “Head-slide”. Fijación de la muestra: Magnética. Rango de movimiento del cabezal SPM: 10 mm x 10 mm.
Mecanismo de ajuste grueso del eje Z	Método: Totalmente automático, usando motor por pasos. Paso máximo: 10 mm.
Microscopio óptico	CCD: Tamaño: 1/3 de pulgada. Píxeles efectivos: 1024 x 768. Lente: Paso: 65 mm. Magnificación óptica: 4x. Iluminación: Iluminación coaxial incidente.
Sistema de aislación de vibraciones	Amortiguador de vibraciones: Incorporado

Unidad de control

Unidad de control	Retroalimentación: Control digital. Interfaz de comunicación: 1000Base-T, protocolo TCP/IP.
Unidad de manejo	Control de ejes X/Y: -211 a +211 V /16 bit. Control de eje Z: -211 a +211 V /16 bit.
Unidad analógica	Voltaje de entrada: -10 a 10 V. Resolución: 16 bit. Frecuencia de muestreo: 200 kHz. Señal de entrada: 8 canales.

Unidad de procesamiento de datos

Computadora	Memoria principal: 16 GB mín. Dispositivo de almacenado: Disco rígido interno con 250 GB mín. CD-RW. Interfaz de comunicación: 1000Base-T, protocolo TCP/IP. Sistema operativo: Windows 7 Professional (64 bit).
Monitor	Panel: Pantalla LCD wide de 23 pulgadas. Resolución: 1920 x 1080 píxeles.

Software

Online	Observación: Hasta 8 imágenes en simultáneo. El perfil de la sección transversal puede ser mostrado durante la exploración. Modo de barrido: Alternable entre XY, ZX, y ZXY. Pantalla de control: Se pueden especificar los parámetros de observación.
Offline	Visualización: Vista de imágenes en miniatura. Imagen de datos: Visualización, procesado o análisis de las imágenes. Visualización/análisis: Visualización o análisis de las imágenes 3D.