Измерения в вакууме и газовой среде
Пример применений 071 (pdf 570 Kb)
В вакууме повышается добротность колебаний кантилевера, а значит, увеличивается чувствительность, надежность и достоверность в измерениях слабых сил между зондом и образцом. При этом переход от атмосферного давления к вакууму 10-2 Торр обеспечивает почти десятикратное возрастание добротности. При дальнейшем увеличении вакуума величина добротности быстро выходит на плато и изменяется минимально. Увеличение чувствительности особенно важно для измерения слабых сил, например, для высокочувствительных магнитных измерений, метода зонда кельвина или сканирующей емкостной микроскопии.
а) Коэффициент добротности достигает плато при вакууме 10-1 Торр и при дальнейшем повышении вакуума практически не меняется
б) Уровень вакуума при котором достигается десятикратное увеличение коэффициента добротности достигается через 1 минуту после начала работы
Системы с высоким и сверхвысоким вакуумом позволяют обеспечить необходимую чистоту процесса. Благодаря условиям высокого вакуума до 10-8 Торр на поверхности исследуемого объекта и в окружающем зонд и образец пространстве отсутствует вода, а значит капиллярные силы взаимодействия между зондом и образцом, и как следствие повышается точность измерения силовых взаимодействий (что полезно, например, для изучения реальных адгезионных эффектов). Кроме того, благодаря высокому вакууму можно проводить измерения в условиях очень низких температур без появления «снега» на поверхности образца. Устройство изменения температуры образа в системе СОЛВЕР HV-MFM «Холодный палец» (“Cold finger”) обеспечивает охлаждение до 110 К (с использованием жидкого N2) и нагревание до 420 К.
Устройство для изменения температуры образца «Холодный палец»
Высоковакуумная система СОЛВЕР HV-MFM (10-8 Торр)