Поређење три начина рада микроскопа АФМ принцип рада
контакт режим
У контактном режиму, врх је увек у лаганом контакту са узорком, скенирајући у режиму константне висине или константне силе. Током скенирања, врх клизи преко површине узорка. Типично, контакт режим даје стабилне слике високе резолуције.
У контактном режиму, ако се скенира меки узорак, површина узорка може бити оштећена услед директног контакта са врхом игле. Ако је сила између узорка и врха ослабљена током скенирања да би се узорак заштитио, слика може бити изобличена или се могу добити артефакти. Истовремено, капиларно дејство површине ће такође смањити резолуцију. Стога, контактни режим генерално није погодан за проучавање биолошких макромолекула, узорака са ниским модулом еластичности и узорака који се лако померају и деформишу.
бесконтактни режим
У бесконтактном режиму, врх вибрира изнад површине узорка, никада није у контакту са узорком, а монитор сонде детектује недеструктивне силе дугог домета као што су ван дер Валсове и електростатичке силе на узорку са слике. Иако овај режим повећава осетљивост микроскопа, када је растојање између врха игле и узорка велико, резолуција је нижа од оне у контактном режиму и режиму тапкања, а слика је нестабилна и операција је релативно тешка. Снимање у течности има релативно мало примена у биологији.
Тап моде
У режиму тапкања, конзола је принуђена да вибрира близу своје резонантне фреквенције, а осцилујући врх нежно лупка по површини узорка, чинећи повремени контакт са узорком, па се назива и режим интермитентног контакта. Захваљујући режиму тапкања, могуће је избећи лепљење врха за узорак, а приликом скенирања готово да нема оштећења узорка. Када врх у режиму тапкања додирне површину, може да превазиђе силу лепљења између врха и узорка тако што ће обезбедити довољну амплитуду врха. Истовремено, пошто је сила деловања вертикална, на површински материјал мање утичу бочно трење, силе компресије и смицања. Још једна предност режима тапкања у поређењу са бесконтактним режимом је велики и линеаран радни опсег, што чини систем вертикалне повратне спреге веома стабилним и поновљивим за мерења узорака.
тхе
Режим тапкања АФМ је остварив и у атмосферском и у течном окружењу. У атмосферском окружењу, када врх игле није у контакту са узорком, микрокантилевер слободно осцилује са максималном амплитудом; када је врх игле у контакту са површином узорка, иако пиезоелектрични керамички лист побуђује микрокантилевер да осцилује истом енергијом, стерична препрека чини микрокантилевер. Амплитуда конзоле се смањује, систем повратне спреге контролише амплитуду конзоле до бити константан, а врх игле прати успоне и падове површине узорка да би се померио горе-доле да би добио информацију о облику. Режим тапкања је такође погодан за рад у течности, а због ефекта пригушивања течности, сила смицања између врха игле и узорка је мања, а оштећење узорка је мање, па је слика у режиму тапкања у течност се може извршити на активним биолошким узорцима Тестирање на лицу места, праћење реакција раствора на лицу места итд.
режим бочне силе
Микроскопија латералне силе (ЛФМ) ради слично као АФМ у контактном режиму. Када микро-конзола скенира изнад узорка, услед интеракције између врха и површине узорка, конзола се љуља и постоје отприлике два смера деформације: вертикални и хоризонтални. Уопштено говорећи, промена вертикалног смера коју детектује ласерски детектор положаја одражава облик површине узорка, а промена сигнала детектованог у хоризонталном правцу, због различитих својстава материјала површине материјала, коефицијент трења је такође различите. различити, па се у процесу скенирања разликују и степени левог и десног изобличења микрокантилевера. Степен торзионог савијања конзоле се повећава или смањује како се мењају фрикционе особине површине (повећање трења резултира већом торзијом). Ласерски детектор мери и снима топографију и податке о бочној сили одвојено у реалном времену. Обично не само да различите компоненте површине узорка могу довести до изобличења микро-конзоле, већ и промена морфологије површине узорка такође може изазвати изобличење микро-конзоле, као што је приказано на слици испод . Да би се направила разлика између ова два, обично ЛФМ слике и АФМ слике треба да се добијају истовремено. У зависности од узрока изобличења конзоле, ЛФМ се обично може користити за добијање композиционих слика и „слика побољшаних ивица“ површине материјала.
