消除AFM噪聲的有效隔振方案

在生物工程，材料科學和納米技術等高靈敏度儀器設備如掃描探針顯微鏡（SPMs）已被廣泛的使用，即使是微量的振動噪聲也會影響到顯微鏡圖像和數據的質量。在掃描探針顯微鏡中有不同的探頭，收集信息可以采取多種形式，包括地形，元素組成，導電性等。為了準確的測量和記錄數據，儀器必須在探針，臺面和探測器之間保持一個恰當穩定的距離。因為這些技術儀器都對環境噪聲非常敏感，SPMs通常需要某種形式的振動隔離。因為各種各樣的影響因素，比如環境的噪聲（聲，振動，電磁噪聲）和熱波動，應用領域和所使用的設備類型無論是主動還是被動隔振系統，都可以用于消除AFM的噪聲。

掃描探針顯微鏡（SPM）

  掃描探針顯微鏡（SPM）通過光柵探針在樣品表面獲取信息。SPM有各種各樣的探針，因而可以采取多種形式的信息收集形貌、元素組成、電導率等等取決于探頭的類型。

掃描隧道顯微鏡（STM）

  掃描隧道顯微鏡（STM）是一種由SPM發展出來的顯微鏡。STM與IBM在1981年發明。STM通過一個自動化的（通常是鎢）來與樣品取得近場聯系，然后施加一個偏置電壓是產生隧道電流。當掃描樣品表面時，產生的電平通過與參考電平比較，產生樣品表面形貌。STM成像能夠在室外空氣或者超高真空室進行（UHV-STM）。STM使得研究者能夠觀察出清晰度水平。他們現在能夠觀察并操控單個原子。毫不夸張的說STM的發展*的改變了納米技術領域研究。不僅提供新功能，同時建立了掃描探針顯微鏡（SPM）的基礎概念，STM成為顯微鏡的一個新領域的基礎。

原子力顯微鏡（AFM）

  原子力顯微鏡是廣泛運用SPM技術的顯微鏡。AFM通過在樣品表面移動一個超精細的機械探針，來進行運作。在靠近樣品表面出于樣品表面上的原子力相互作用，而不是直接觸碰樣品。連接到一個懸臂梁，在樣品表面探測時進行偏轉。一束激光安設在懸臂的背面，并進入到一個探測器，該探測器收集信息，由此產生的圖像提供了一個很好的視圖上的樣品的超高分辨率的表面形貌。除了上面所述的普通的聯系模式，AFM發展除了更多的操作模式，包括費接觸模式，竊聽模式，和力調制模式。商業原子力顯微鏡在1988年出售。從那時候起，原子力顯微鏡逐漸發展成為遺留的納米技術研究顯微鏡。AFM的口碑越來越突出得益于他簡單的操作的能力，手機高度的納米尺度的表面數據。AFM現在普遍應用在大學科學部門和大公司的研發部門。AFM的應用還在不斷的發展，例如使用原子力顯微鏡技術來診斷和研究癌細胞。

主動和隔振系統在AFM應用中的表現：

儀器：多種模式的數字AFM，放置于冷凍膛內。

樣品：云母片上的DNA

描述：圖像的是放置在TS-150主動隔振系統上的AFM。拍照到一半的時候，主動隔振電源關掉，剩下內置的被動彈簧作為隔振源。從下半圖中可以清楚的看到垂直波紋，這就是環境振動對于AFM成像的影響。這可以明顯的比較出主動隔振和被動隔振之間的差別。見下圖：

主動隔振在Asylum MFP-3D原子力顯微鏡中的應用實例效果：