stm7显微镜说明书 stm显微镜原理

奥林巴斯测量显微镜品牌怎么样？

奥林巴斯的测量显微镜型号分布广，功能多且强，以其中的STM7型号为例，它采用了三轴测量的方式，能够快速的收集准确观察数据,另外STM7的载物台基座是由花岗岩制成的，使整个测量工业显微镜的结构感偏强，另有人体工学设计，就算长时间检测也不会腰酸背痛，设计很贴心~

stm7显微镜说明书 stm显微镜原理

stm的原理是什么

STM的工作原理

STM是利用量子隧道效应工作的。若以金属针尖为一电极，被测固体样品为另一电极，当他们之间的距离小到1nm左右时，就会出现隧道效应，电子从一个电极穿过空间势垒到达另一电极形成电流。且其中Ub：偏置电压；k：常数，约等于1，Φ1/2：平均功函数，S：距离。

从上式可知，隧道电流与针尖样品间距S成负指数关系。对于间距的变化非常敏感。因此，当针尖在被测样品表面做平面扫描时，即使表面原子尺度的起伏，也会导致隧道电流的非常显著的、甚至接近数量级的变化。这样就可以通过测量电流的变化来反应表面上原子尺度的起伏，如下图右边所示。这就是STM的基本工作原理，这种运行模式称为恒高模式（保持针尖高度恒定）。

STM还有另外一种工作模式，称为恒流模式，如下图左边。此时，针尖扫描过程中，通过电子反馈回路保持隧道电流不变。为维持恒定的电流，针尖随样品表面的起伏上下移动，从而记录下针尖上下运动的轨迹，即可给出样品表面的形貌。

恒流模式是STM常用的工作模式，而恒高模式仅适于对表面起伏不大的样品进行成像。当样品表面起伏较大时，由于针尖离样品表面非常近，采用恒高模式扫描容易造成针尖与样品表面相撞，导致针尖与样品表面的破坏

扫描隧道显微镜能放大多少倍？

1，扫描遂道显微镜放大倍数为3亿倍，分辨率可达0.1埃。

2，光学显微镜的放大倍数为1500倍左右，分辨率达到0.02微米。电子显微镜的放大倍数为1000000倍，分辨本领达到30埃。

3，扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁（G．Binnig）及海因里希·罗雷尔（H．Rohrer）在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，并且可获得0.01nm的纵向分辨率，两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。

扫描遂道显微镜放大倍数为3亿倍，分辨率可达0.1埃。 扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscope 缩写为STM。 它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。 此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。 扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。 就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。 一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。 当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来

的放大倍数可以有十几倍的

的可以放大到上亿倍~

SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的区别

SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的区别主要是名称不同、工作原理不同、作用不同、

一、名称不同

1、SEM，英文全称：Scanning electron microscope，中文称：扫描电子显微镜。

2、TEM，英文全称：Tranission Electron Microscope，中文称：透射电子显微镜

3、XRD，英文全称：Diffraction of x-rays，中文称：X射线衍射

4、AES，英文全称：Auger Electron Spectroscopy，中文称：俄歇电子能谱

5、STM，英文全称： Scanning Tunneling Microscope，中文称：扫描隧道显微镜

6、AFM，英文全称： Atomic Force Microscope，中文称：原子力显微镜

二、工作原理不同

1、扫描电子显微镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。

2、透射电镜的总体工作原理是：由电子枪发射出来的电子束，在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜，通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑，照射在样品室内的样品上；透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息，样品内致密处透过的电子量少，稀疏处透过的电子量多；

经过物镜的会聚调焦和初级放大后，电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像，终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上；荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。

3、X射线衍射的基本原理：当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。

4、入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子形成空穴。外层电子填充空穴向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子。

5、扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。

电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。

6、原子力显微镜工作原理：当原子间距离减小到一定程度以后，原子间的作用力将迅速上升。因此，由显微探针受力的大小就可以直接换算出样品表面的高度，从而获得样品表面形貌的信息。

三、作用不同

1、扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。扫描电镜有较高的放大倍数，2-20万倍之间连续可调；有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。

试样制备简单。 目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析，因此它是当今十分有用的科学研究仪器。

2、透射电子显微镜在材料科学 、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为50～100nm。

所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品，通常是挂预处理过的铜网上进行观察。

3、X射线衍射这一重要探测手段在人们认识自然、探索自然方面，特别在凝聚态物理、材料科学、生命医学、化学化工、地学、矿物学、环境科学、考古学、历史学等众多领域发挥了积极作用，新的领域不断开拓、新的方法层出不穷。

特别是同步辐射光源和自由电子激光的兴起，X射线衍射研究方法仍在不断拓展，如超快X射线衍射、软X射线显微术、X射线吸收结构、共振非弹性X射线衍射、同步辐射X射线层析显微技术等。这些新型X射线衍射探测技术必将给各个学科领域注入新的活力。

4、俄歇电子在固体中运行也同样要经历频繁的非弹性散射，能逸出固体表面的仅仅是表面几层原子所产生的俄歇电子，这些电子的能量大体上处于 10～500电子伏，它们的平均自由程很短，大约为5～20埃,因此俄歇电子能谱所考察的只是固体的表面层。

俄歇电子能谱通常用电子束作辐射源，电子束可以聚焦、扫描，因此俄歇电子能谱可以作表面微区分析，并且可以从荧光屏上直接获得俄歇元素像。它是近察固体表面的强有力工具，广泛用于各种材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。

5、STM工作时，探针将充分接近样品产生一高度空间限制的电子束，因此在成像工作时，STM具有极高的空间分辨率，可以进行科学观测。

STM在对表面进行加工处理的过程中可实时对表面形貌进行成像，用来发现表面各种结构上的缺陷和损伤，并用表面淀积和刻蚀等方法建立或切断连线，以消除缺陷，达到修补的目的，然后还可用STM进行成像以检查修补结果的好坏。

6、原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是利用一种小探针在样品表面上扫描，从而提供高放大倍率观察的一系列显微镜的总称。原子力显微镜扫描能提供各种类型样品的表面状态信息。

与常规显微镜比较，原子力显微镜的优点是在大气条件下，以高倍率观察样品表面，可用于几乎所有样品（对表面光洁度有一定要求），而不需要进行其他制样处理，就可以得到样品表面的三维形貌图象。并可对扫描所得的三维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。

我对XRD, AES和STM不是很熟，就不说了。就说下TEM, SEM和AFM的区别吧。在生物系统研究里，这三种显微镜所观察的目标不一样。比如，TEM观察主要是针对生物材料的内部超微结构；SEM和AFM观察是针对生物材料的表面形貌。但是，SEM的景深比AFM的大，所以图像的立体效果好，但是对于纳米级的结构分辨不好（这个有时也要看仪器性能），而AFM的景深小，图像的立体感和反不如SEM，但是对于纳米级的结构解析度好。此外，AFM的制样简单，但观察比较费时间。你做的是纳米材料，具体用哪个技术还需要你自己根据研究的内容来决定。我仅是从生物材料的角度来分析这几种技术，回答的并不全面，还望有更多的朋友来帮你。权此在这里抛砖引玉吧~

xrd是x射线衍射，可以分析物相，SEM是扫描电镜，主要是观察显微组织，TEM是透射电镜，主要观察超限微结构。AES是指能谱，主要分析浓度分布。STM扫描隧道显微镜，也是观察超微结构的。AFM是原子力显微镜，主要是观察表面形貌用的-----回答的不是很全。

显微镜 所有不同类型的,及适用范围 急用

【仪器分类】

显微镜分光学显微镜和电子显微镜.

■光学显微镜

它是在1590年由荷兰的杨森父子所首创.现在的光学显微镜可把物体放大1500倍,分辨的小极限达0.2微米.光学显微镜的种类很多,除一般的外,主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜,从而使照明的光束不从部分射入,而从四周射向标本的显微镜.荧光显微镜以紫外线为光源,使被照射的物体发出荧光的显微镜.

■电子显微镜

电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的小间距来表示.20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米).现在电子显微镜放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵.

1931年,德国的M.诺尔和E.鲁斯卡,用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器,并获得了放大十几倍的图象,发明的是透射电镜,证实了电子显微镜放大成像的可能性.1932年,经过鲁斯卡的改进,电子显微镜的分辨能力达到了50纳米,约为当时光学显微镜分辨本领的十倍,突破了光学显微镜分辨极限,于是电子显微镜开始受到人们的重视.

到了二十世纪40年代,美国的希尔用消像散器补偿电子透镜的旋转不对称性,使电子显微镜的分辨本领有了新的突破,逐步达到了现代水平.在,1958年研制成功透射式电子显微镜,其分辨本领为3纳米,1979年又制成分辨本领为0.3纳米的大型电子显微镜.

电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜,但电子显微镜因需在真空条件下工作,所以很难观察活的生物,而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤.其他的问题,如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究.

虎克时代的显微镜

■扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”,是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器.它于1981年由格尔德·宾宁（G．Binning）及海因里希·罗雷尔（H．Rohrer）在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明,两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖.

它作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子,它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率.此外,扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端纵原子,因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具.

STM使人类次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景,被科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一.

为什么STM扫描隧道显微镜技术纵原子时,需要在低温条件下进行?

扫描隧道显微镜（STM）单原子纵技术的发展 1990年，美国IBM公司的两位科学家发现，在用STM观察金属表面的氙原子时，探针作怎样的移动，靠近探针的氙原子也作同样的移动。由此他们得到启发：如果让原子按照我们设想的方案移动，不久可以随意摆布原子的排列顺序了吗？于是，科学家们就用这样的方法进行“原子书法”——即用原子写字。经过了22个小时的作，他们把几十个氙原子排成了“IBM”字样，这几个字母的高度大约是一般印刷用字母的二百万分一。 依赖于STM这种能够纵原子的工具，诞生了一门在0．1—100纳米尺度空间内研究电子、原子、分子运动规律和特性的崭新高技术学科——纳米科学技术，它的终目标是人类按照自己的意志直接纵单个原子，制造具有特定功能的新产品。已有科学家利用这种控制原子的技术，制成了世界上小的开关——“原子开关”。这种开关就是利用单个原子在有目的的控制下，进行上下往复运动，接通或断开电路，从而起到开关作用。运用这种技术，人类对DNA（脱氧核糖核酸）分子的切割已取得成功。这意味着不久的将来人类可以按照自己的意愿将不同种属个体的基因任意重组传递，设计合成新的蛋白质，制造出新的物种。利用纳米技术制造的材料在声、光、电磁、热力学等方面有一些奇异的特征，被美国材料科学学会誉为“21世纪有前途的材料”。 二、扫描隧道显微镜（STM）单原子纵的方式 单原子纵有横向纵和纵向纵两种.。 横向纵是指纵的原子在纵过程中始终在表面上移动, 没有脱离表面的束缚, 即原子和表面之间的键不曾断裂。它又包括“牵引” “滑动和“推动” 3 种方式。 纵向纵是指利用探针把单个原子从表面提起使之吸附到探针上而脱离表面束缚, 或再把原子从探针重新释放到表面, 因此在纵过程中原子和表面之间的键会发生断裂。 横向纵实验通常采用恒定电流模式，即保持纵过程中STM电流不变，而探针的