原子力顯微鏡簡易操作說明.doc

Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡合作夥伴培訓手冊Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡“NANOSURF”與NANOSURF公司的標識均屬NANOSURF公司的註冊商標，在世界各國均已完成註冊且/或已納入保護。版權 2008年9月，NANOSURF公司，瑞士手冊版本 1.8，修正次數 0內容目錄內容目錄第1章: 簡介第2章: 系統設定2.1: 交付項目內容 . . . . . .10 2.1.1: easyScan 2型液相原子力顯微鏡系統組件. . . 11 2.1.2: easyScan 2型液相原子力顯微鏡成套工具 . 12 2.1.3: easyScan 2型液相原子力顯微鏡樣本套件. . . 132.2: 硬體安裝 . . . . . . . .14 2.2.1: 電纜連接 . . . . . . 14 2.2.2: 安裝easyScan 2型液相原子力顯微鏡掃描頭 . . 162.3: 軟體安裝 . . . . . . .17 2.3.1: 安裝前的準備作業 . . . . . . 17 2.3.2: 啟動安裝程序. . . . . . . . . . 18 2.3.3: 步驟 1 安裝easyScan 2軟體 . . . . . . . 19 2.3.4: 步驟 2 安裝硬體驅動程式 . . . . . . 19 2.3.5: 步驟 3 安裝DirectX 9.0c . . . . 20 2.3.6: 步驟 4 硬體辨識 . . . . . 21810第3章: 執行量測3.1: 進行easyScan 2控制器初始化 . . . . .243.2: 安裝懸桿. . . . . . . . .25 3.2.1: 選擇懸桿類型. . . . . . 25 3.2.2: 拆下懸桿夾持器 . . . . . . . 26 3.2.3: 將懸桿插入懸桿夾持器 . . . . . . . . . . 29 3.2.4: 將懸桿夾持器裝至掃描頭 . . . . . . . . . . 313.3: 安裝樣本. . . . . . . .32 3.3.1: 將樣本裝設於樣本托盤上. . . . . . . . 323.4: 使用Nanosurf easyScan 2軟體. . . . . . .323.5: 以Nanosurf校正網格進行試驗. . . . . . . . .33 3.5.1: 準備作業 . . . . . 34 3.5.2: 首次試驗-空氣中的動態模式 . . . . . . . . . 36 3.5.3: 第二次試驗-液相中的動態模式. . . . . . . . 393.6: 結束量測 . . . . . . . . .43246第一章:簡介00第一章: 簡介撰寫此手冊係提供我們的合作夥伴，在2008年的easyScan 2型液相原子力顯微鏡合作夥伴培訓期間的協助。此份手冊涵蓋的內容，將提供您有關如何設定與操作新型Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡的產品簡介，在此強烈建議您應仔細詳讀此份手冊的資訊，並在進行實際量測的作業過程中，始終置於您面前。除此份手冊所述的說明與您在培訓期間所收到的資訊外，目前完整的easyScan 2 AFM手冊(尚未納入任何有關液相原子力顯微鏡的資訊)，將做為一本詳細的參考書，提供您有關軟體與控制器項目的說明。如有其他問題或疑問，請與我們的支援小組連繫。8第2章:系統設定第2章: 系統設定此篇章提供以Nanosurf easyScan 2 easyScan 2型液相原子力顯微鏡進行量測所需的所有資訊。在進行任何量測前，必須正確的安裝硬體與軟體。請參閱第2.1節：交付項目內容，說明所有提供給您的器材項目；而後續的第2.2節：硬體安裝與第2.3節：軟體安裝(第17頁)，說明如何安裝此等器材項目的細節。2.1: 交付項目內容在交付Nanosurf easyScan 2 easyScan 2型液相原子力顯微鏡時，您將會接收到下列項目：1. Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡系統組件。2. Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡成套工具。3. Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡樣本套件。10交付項目內容2.1.1: easyScan 2型液相原子力顯微鏡系統組件easyScan 2 LiquidAFM系統包含下列各組件(請參閱圖說2-1: 系統組件)：1. Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡掃描頭。2. Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡樣本置放台(尚非最終設計，其顏色亦然)。3. Nanosurf easyScan 2控制器(液相備便型式)。4. Nanosurf easyScan 2 LiquidAFM掃描頭電纜。5. 主電源電纜(未顯示)。6. 懸桿夾持器(未顯示)。7. 懸桿更換工具(未顯示)。1234圖說2-1: 系統組件。11第2章: 系統設定2.1.2: easyScan 2型液相原子力顯微鏡成套工具除系統組件外，您將接收到一套成套工具，以協助您連接與使用Nanosurf easyScan 2型液相原子力顯微鏡。成套工具包含下列項目(請參閱圖說2-2: easyScan 2 LiquidAFM成套工具的項目內容)：1. 五個CONTR懸桿(靜態模式)。2. 五個FMR懸桿(動態模式)。3. 樣本托盤。4. 懸桿鑷子。5. 螺絲起子。1234圖說2-2: easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目。12交付項目內容2.1.3: easyScan 2型液相原子力顯微鏡樣本套件最後，為進行您的首次量測，Nanosurf將提供一套初步的液相原子力顯微鏡樣本套件。此套件包含下列樣本(請參閱圖說2-3：easyScan 2 LiquidAFM樣本套件的內容項目)：1. 置放於鐵氟龍鋼質支架上的HOPG。2. 置放於鐵氟龍鋼質支架上的校正網格。123圖說2-3：easyScan 2 LiquidAFM樣本套件的內容項目。13第2章: 系統設定2.2: 硬體安裝下列章節說明easyScan 2型液相原子力顯微鏡的安裝方式。重要事項 絕不可直接觸摸懸桿尖端，亦不可對懸桿偏移系統(在掃描頭底部的圓盤)上施予過多之力。 確保預備量測的表面無塵埃或可能的殘留物。 在運送與儲存的作業過程中，隨時將掃描頭置放在原包裝材料中。2.2.1: 電纜連接重要事項 確認主電源的連接已納入防護，以防止過量的突波電壓。 將儀器安置在一處穩定的支撐位置，該位置具有低程度的建築震動、噪音、電場與氣流。設置必須的電纜連接處：連接USB電纜(圖說1-1：各組件(第19頁)，第3項)至easyScan 2控制器，但請暫勿連接至電腦。如果您不慎完成此項連接，Windows將嘗試對新尋獲的硬體，進行驅動程式的安裝。當此發生時： 請勿中斷安裝！ 置入軟體安裝光碟片(軟體安裝程式應啟動，先選擇“Exit”)，然後讓Windows搜尋光碟片上所需的驅動程式。 在完成此項作業過程後，自電腦上拔掉USB電纜，繼續完成下述的其餘步驟，然後依照第2.3節：軟體安裝(第17頁)所述，完成軟體安裝程序。14硬體安裝將掃描頭的電纜連接至easyScan 2控制器，但請暫勿與掃描頭連接。使用主電纜將easyScan 2控制器連接至主電源，但請暫勿開啟控制器。圖說2-4: 量測設定。附有樣本托盤台的完整系統。15第2章: 系統設定2.2.2: 安裝easyScan 2型液相原子力顯微鏡掃描頭警告雷射輻射(650nm)請勿直視雷射光束或以光學儀器(放大鏡)直接觀看等級 2M 雷射產品絕不可將鏡蓋自掃描頭拆下(亦不可將內建的頂視與側視鏡片自鏡蓋本體拆下)，因為此將移除用以阻隔反射雷射輻射的光學過濾片。將掃描頭安裝於樣本托盤台上：確認與樣本托盤台一起的可調整高度的樣本平台，與任何已裝設的樣本，均遠低於指示器環，其對應的水平處即為量測過程中的懸桿之處。以雙手握住掃描頭，並將其向下置放在樣本托盤台上，三只水平螺絲須放入樣本托盤台立柱的孔洞中。132圖說2-5：安裝掃描頭。建議在將掃描頭向下置放在樣本托盤台上時，始終以相同的順序(數字顯示於左圖)，將水平螺絲觸及樣本托盤台。確認前方水平螺絲(亦為用以進行自動靠近者)放置在最後。16軟體安裝Tip3 使用螺絲起子(圖說2-2：easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目(第12頁)，第5項)將掃描頭電纜(圖說2-1：系統組件(第11頁)，第4項)，連接至掃描頭(圖說2-1：系統組件(第11頁)，第1項)。掃描頭電纜為螺旋形狀，以便將來自掃描頭站立桌面的震動加以隔絕。要注意掃描頭係以鬆散的方式置放在桌上，以確保可進行適切的運作，應避免將其拉扯。2.3: 軟體安裝2.3.1: 安裝前的準備作業在執行安裝前，須完成下列步驟：確認即將使用的電腦符合最低的電腦要求。當easyScan 2控制器經由USB電纜連接至電腦時，自電腦拔掉USB電纜，以鬆脫其連接。easyScan 2控制器僅可在完成軟體與驅動程式的安裝後，才可連接至電腦。如果您使用的是Windows Vista，中斷電腦與網際網路的連接。此項必須的步驟，在於防止Windows Vista自網際網路取得不適用的驅動程式。開啟電腦並啟動Windows。17請小心依據以下章節所述的方式安裝easyScan 2的軟體。以圖說2-5：安裝掃描頭所述方式握住掃描頭，用您的較低手指去“尋找” 掃描頭相對於樣本托盤台立柱的對準處。您應可感覺到水平螺絲很容易就進入 在樣本托盤台上的相對孔洞。提示第2章: 系統設定重要事項 以系統管理員特殊權限登入您的電腦。 在安裝掃描軟體時，請勿執行任何其他程式。2.3.2: 啟動安裝程序啟動安裝程序：將easyScan 2的安裝光碟片置入電腦的光碟驅動機，在大多數的情況中，安裝程式將自動開啟，但仍取決於您的自動撥放設定方式，但是也有可能在開啟自動撥放視窗後，未產生任何動作。在此等情況下：按一下自動撥放視窗中的“Run CD_Start.exe”，或以手動方式開啟easyScan 2安裝光碟片，並啟動程式“CD_Start.exe”。重要事項easyScan 2的安裝光碟片包含校正資訊(.hed檔案)，針對您的儀器所提供！因此，隨時將隨同儀器交付的光碟片與予存檔(一個備份檔)在一處安全位置。按一下“Full Installation of Nanosurf easyScan 2”按鈕。現在安裝程式開始安裝Nanosurf easyScan 2軟體的所有元件。此為一套四個步驟的作業過程：步驟 1 安裝easyScan 2軟體，步驟 2 安裝硬體驅動程式，步驟 3 安裝DirectX 9.0c與步驟 4 硬體辨識。步驟 1 至 3 在安裝過程中由安裝程式顯示；步驟 4 係在完成軟體安裝與重新啟動電腦後，將控制器連接至電腦時執行。在Windows Vista中，在按下“Full Installation of Nanosurf easyScan 2”按鈕後，可能會浮現使用者帳戶控制(UAC)的對話方塊，顯示文字訊息“無法辨識的程式想要存取您的電腦”。如果顯示的程式名稱為“Setup_All.exe”：按一下“Allow”按鈕。18軟體安裝此時會顯示一個事實的提醒訊息，須要系統管理員特殊權限，以執行安裝程序。如果您是以系統管理員的身分登入，按一下提醒視窗中的“OK”按鈕，或者-並非是此種情況-登出，然後再以系統管理員特殊權限重新登入，並回復至第2.3.2節：啟動安裝程序。此時會顯示一個歡迎視窗，並開始實際的安裝作業：按一下“Install”按鈕。此時安裝程式會開啟，並將引導您通過安裝程序的步驟 1至3。2.3.3: 步驟 1 安裝easyScan 2軟體啟動安裝程序的步驟 1：按一下順序出現的”Welcome”中的“Next”、“Select Destination Folder”與“Select Start Menu Folder”等視窗，接受所有對話方塊中的預設選項。在出現“Ready to install”視窗時，按一下“Install”按鈕。此時步驟 1 的安裝程式將執行其工作，而無須使用者做更進一步的互動。在需要時，其他軟體(C+ 2005可轉散發、Windows Media Format 9可轉散發)將自動進行安裝。至此完成步驟 1。2.3.4: 步驟 2 安裝硬體驅動程式Nanosurf的硬體需要儀器驅動程式，以驅動easyScan 2控制器視訊模組中的USB集線器、USB介面與視訊畫面擷取器。所有的驅動程式均在此步驟複製到您的系統上。實際的辨識將在步驟 4 -硬體辨識中進行。啟動安裝程序的步驟 2：如果您未曾做過，請確認控制器未與電腦連接。19第2章: 系統設定按一下步驟 2視窗中的“OK”按鈕。此時會顯示一個訊息視窗，警告您在安裝硬體驅動程式後，不要重新開機，即使安裝軟體要求您重新開機。請將此牢記於心，並按一下“OK”按鈕，繼續進行安裝工作。在開啟“USB Video Device Driver”的InstallShield精靈時，按一下“Next”按鈕。此時開始進行視訊驅動程式的安裝工作。InstallShield精靈經由對話方塊文字，顯示所執行的各項動作。在某些電腦上，整個作業過程可能需要耗費相當一段時間。請耐心等候且不要插斷精靈，直到完成整個安裝工作。Windows XP的使用者，在此時可能會接收到“更新您的XP版本為Service Pack 2”的訊息：如果您目前使用的為Windows XP或Windows XP SP1，請進行更新。如果您目前使用的為Windows XP SP3，請略過此訊息。在InstallShield精靈顯示完成時，請按下“Finish”按鈕。重要事項即使在被要求時，切勿重新開機！此時要求重新開機的視窗開啟，選取“No”並按一下“OK”按鈕。至此完成步驟 2。2.3.5: 步驟 3 安裝DirectX 9.0ceasyScan 2的軟體需要DirectX 9.0c或較新版本，以進行正確的運作。啟動其安裝作業如下：按一下步驟 3視窗中的“OK”按鈕。此時會顯示“Installing DirectX”的對話方塊。20軟體安裝選取“I accept the agreement”並按下“Next”按鈕，在此與後續的視窗中，均同意接受所有對話方塊中的預設選項。按一下”Finish”按鈕以完成步驟 3。電腦將自動重新開機，以完成安裝作業過程。2.3.6: 步驟 4 硬體辨識將對呈現在您控制器中的各項裝置，開啟自動的硬體辨識作業：以系統管理員特殊權限登入您的電腦。以提供的USB電纜，將控制器連接至電腦。一個球形文字說明浮現在Windows的通知區域，說明已尋獲新的硬體裝置，且已完成安裝驅動程式。在安裝的過程中，可能會顯示下列的任一項裝置，此將取決於您的控制器與電腦的型態： 標準的USB-集線器 USB-至-序列介面 複合裝置 USB序列連接埠 USB 282裝置 USB EMP音訊裝置在某些電腦上，偵測作業過程可能需要耗費相當一段時間(20秒或更久)，請耐心等候。在成功的自動完成安裝工作後，一個球形文字說明浮現，顯示安裝工作已結束，各項裝置現今均已可備便使用。21 開啟控制器電源。 USB裝置(視訊模組)第2章: 系統設定對您電腦上的每一個USB埠，均須重複執行硬體辨識程序，雖然對控制器連接的每一個USB埠，此程序均會自動完成(即使無安裝光碟片的存在，且無系統管理員特殊權限)，但仍然建議在以系統管理員特殊權限登入時，執行此項程序。對其他USB埠重複執行硬體辨識程序：將已連接至連接埠的USB電纜拔掉，並將之連接至另一個新的連接埠。將如同前一般，執行自動偵測與驅動程式的安裝工作。對您電腦上的每一個可用的USB埠，重複執行上述工作。至此完成軟體的安裝程序，您可繼續進行第3章：執行量測(第23頁)。22第3章:執行量測00第3章: 執行量測在系統完成設定後，即須準備儀器與樣本以進行量測工作。準備作業包含三個步驟：初始化easyScan 2控制器、安裝懸桿與裝設樣本。3.1: 初始化easyScan 2控制器為easyScan 2控制器進行初始化：確認easyScan 2控制器已連接至主電源與控制電腦的USB埠。開啟easyScan 2控制器電源。首先所有在控制器頂部的狀況燈均會暫時亮起，然後掃描頭燈與被偵測到的模組燈開始閃爍，而其他的燈光會熄滅。啟動控制電腦上的easyScan 2軟體。出現主程式視窗，所有的狀況燈均會熄滅。此時一個訊息“正進行控制器的啟動”顯示在電腦螢幕，而模組燈開始陸續亮起。在完成初始化作業後，一個訊息“啟動系統”短暫的顯示在電腦螢幕，被偵測到的掃描頭與模組的探針狀況燈與掃描頭狀況燈均會亮起。若未偵測到任何掃描頭，兩者的掃描頭狀況燈均會閃爍。請確定您希望使用的操作模式。請參考easyScan 2手冊中操作模式的相關章節，以瞭解各種操作模式的特性。如欲變更操作模式： 按一下在導覽器中的以開啟操作模式的面板。 使用操作模式的下拉式功能表，進行選取操作模式。24安裝懸桿3.2: 安裝懸桿為使操作最簡易，easyScan 2型液相原子顯微鏡的設計方式，係可快速的安裝與拆除懸桿，而無須重新調整懸桿的偏移偵測系統。經由一種懸桿自我對準系統(圖說3-1：懸桿，左)，與經由自掃描頭拆下的一個懸桿夾持器(圖說3-4：自樣本托盤拆下一支懸桿，左)，可快速的進行懸桿的安裝。對準系統係由一種在對準基板中的結構與懸桿背面中的嵌合溝槽所組成，對準系統將懸桿以微米的精度予以定位(圖說3-1：懸桿，左)。注意，此精度僅在懸桿與裝設基板在絕對清潔的狀況下方可提供保證。因此，在安裝懸桿時，必須非常的小心。量測的品質完全取決於安裝的精度。 圖說3-1：懸桿(左)，對準系統(中)，以俯視觀看的懸桿基板(右)。懸桿長450微米、寬50微米與整合的尖端。3.2.1: 選取懸桿類型懸桿的類型適用於使用的量測模式是極端重要，硬質、短的NCLR懸桿，通常用於動態操作模式；而較柔韌、長的CONTR懸桿，通常用於靜動態操作模式。25第3章: 執行量測更換為另一種不同的懸桿：使用在操作模式面板中的”Mounted cantilever”的下拉式功能表，選取懸桿類型。目前，僅有來自Applied Nanostructures、BudgetSensors、NanoSensors與NanoWorld等公司的懸桿可以使用。3.2.2: 拆下懸桿夾持器警告 雷射輻射(650nm)請勿直視雷射光束或以光學儀器(放大鏡)直接觀看等級 2M 雷射產品絕不可將鏡蓋自掃描頭拆下(亦不可將內建的頂視與側視鏡片自鏡蓋本體拆下)，因為此將移除用以阻隔，反射雷射輻射的光學過濾片。如果您是首次使用Nanosurf easyScan 2 easyScan 2型液相原子顯微鏡系統來工作，懸桿夾持器將尚未裝設於掃描頭上。在此狀況下，您須繼續進行第3.2.3節: 將懸桿插入懸桿夾持器。如果在之前您已經使用過此系統，且懸桿夾持器已裝設於掃描頭上，那麼首先須將之分開。有兩種下列所述的方式可執行此項工作，請至少嘗試兩種方式一次，以決定何種方式感覺最適合您。26安裝懸桿單手操作方法此種方法較適合大手掌的人。使用此種方法拆下懸桿夾持器：用單手將掃描頭提起(先從正面，然後為兩個背面的每一面)(圖說3-2：單手操作方法，左)。將掃描頭轉向側邊(圖說3-2：單手操作方法，中)。用您的手將懸桿夾持器拆下(圖說3-2：單手操作方法，右)。將掃描頭放回樣本托盤台上，或以右側向上方式，將其置於您的工作台上。將懸桿夾持器置於您的工作台上，或將其置於懸桿更換工具的頂部上。圖說3-2：單手操作方法。27第3章: 執行量測雙手操作方法此種方法較適合手掌較小的人，或那些感覺不適合只以單手處理掃描頭的人。使用此種方法拆下懸桿夾持器：以雙手將掃描頭提起(先從正面，然後為兩個背面的每一面)(請參閱圖說3-3：雙手操作方法，左)。將掃描頭轉向側邊(請參閱圖說3-3：雙手操作方法，左中)。以側放方式置放掃描頭(請參閱圖說3-3：雙手操作方法，右中)。確認掃描頭已穩定放置，且不會傾倒(請參閱圖說3-3：雙手操作方法，右)。用單手抓住掃描頭，並以另一支手拆下懸桿夾持器。將懸桿夾持器置於您的工作台上，或將其置於懸桿更換工具的頂部上。以倒置方式將掃描頭置於您的工作台上。圖說3-3：雙手操作方法(左)。拿起掃描頭(左中)，將之轉向側邊(右中)，將之側放(右)，穩定的豎立在側邊。28安裝懸桿3.2.3: 將懸桿插入懸桿夾持器注意 不可讓任何東西接觸到懸桿。 懸桿夾持器的彈簧(請參閱圖說3-4：自樣本托盤拆下懸桿)是非常的精密； 絕不可將之過度拉伸！否則，彈簧將會彎曲而無法使用。 在未安裝懸桿之前，絕不可將懸桿的彈簧，裝至懸桿夾持器。隨時將單獨的各項目放置在原包裝材料中(皮氏培養皿)。拆下舊的懸桿：使用懸桿鑷子，將懸桿夾持器的彈簧在尾端處夾住。輕輕的將彈簧拉出，直到其不再處於懸桿夾持器的彈簧孔洞內。將懸桿夾持器的彈簧向上提起，並將之移往懸桿夾持器的另一側。此時彈簧亦應自另一端的彈簧孔洞脫出。將懸桿夾持器的彈簧置放在一處乾淨的表面上。使用懸桿鑷子，將舊的懸桿自儀器中移出。如果前次的量測係在液相中進行，懸桿(如須再使用)與懸桿夾持器均須先行清理。為進行此項工作：以一張紙仔細的清除懸桿與懸桿夾持器上過剩的液體。如果懸桿對準基板真的非常骯髒，您可用溫和性的洗潔精加以清理，然後再以清水沖洗。雖然容許懸桿夾持器的內部沾濕，但不容許形成任何的沉積物。因此，儘可能的吹乾懸桿夾持器！29第3章: 執行量測圖說3-4：自樣本托盤拆下懸桿。使用一台(壓縮空氣)空氣除塵器，吹乾懸桿與懸桿夾持器。使用懸桿鑷子，將新的懸桿自盒中取出。小心的將懸桿置放在對準基板上。以鑷子小心的輕輕敲擊懸桿，以確認懸桿不會在對準基板上移動。如果懸桿會移動，很可能插入的位置不正確。請參閱圖說3-5: 懸桿對準工作的正確對準與不正確對準的範例。插入新的懸桿：圖說3-5: 懸桿對準(左) 正確：鏡射的環境顯示一個持續跨越懸桿與對準基板的映像(中與右)；不正確：鏡射的環境顯示一個在懸桿與對準基板上不同的映像。將懸桿的彈簧放回原位置以扣緊懸桿。反向進行下列步驟以拆下彈簧(請參閱以上所述)。30安裝懸桿3.2.4: 將懸桿夾持器裝至掃描頭將掃描頭置於樣本托盤台頂部。雙手操作方法將懸桿夾持器裝至掃描頭：用單手將掃描頭拿起。將懸桿夾持器移往靠近掃描頭偏移系統處(在掃描頭底部尚的金屬圓 盤)，且容許其扣接。三個磁鐵將懸桿夾持器穩定的收攏在定位。一個三點的安裝方式，提供一種精確的對準。以雙手拿住掃描頭，並將其置於樣本托盤台頂部。31請依據下列所述的一種程序(單手或雙手操作方法)，將附有新裝設懸桿的懸桿夾持器裝至Nanosurf easyScan 2 easyScan 2型液相原子力顯微鏡掃描頭。單手操作方法將懸桿夾持器裝至掃描頭： 用單手將掃描頭提起並轉向側邊。 以另一隻手拿起懸桿夾持器。 將懸桿夾持器移往靠近掃描頭偏移系統處(在掃描頭底部尚的金屬圓盤)，且容許其扣接。 三個磁鐵將懸桿夾持器穩定的收攏在定位。一個三點的安裝方式，提供一種精確的對準。第3章: 執行量測3.3: 裝設樣本3.3.1: 將樣本安置在樣本托盤上將樣本安置在樣本托盤上：將一片雙面膠帶黏貼在一張浮貼便條紙的背面，以便使其在粘黏部分的另一邊上。將便條紙上無膠帶的部分全部切除。將便條紙的膠帶邊黏貼到樣本托盤。將樣本置於浮貼便條紙粘黏側，並輕輕壓緊。結果應類似圖說3-6：樣本安置在樣本托盤上。圖說3-6：樣本安置在樣本托盤上3.4: 使用Nanosurf easyScan 2軟體有關如何使用Nanosurf easyScan 2軟體的詳細資訊，並未包含在此份合作夥伴培訓手冊中，但很容易在Nanosurf easyScan 2操作說明書中查得。該手冊中的第二部分包含一套有關所有視窗、面板、功能表與軟體功能等的軟體參考資料。如果您不熟悉Nanosurf easyScan 2軟體，在嘗試執行真正的量測前，可能值得花些時間去探索軟體的顯微鏡模式(easyScan 2軟體在未將顯微鏡連接至您的computereasyScan 2時，亦可被啟動)。32以NANOSURF校正網格進行試驗在模擬模式中，真正顯微鏡的大多數功能均能被仿效，而樣本則是以一個表面的數學描述所取代。在無顯微鏡連接至您的電腦開啟easyScan 2軟體時，會顯示下列對話方塊：按一下“OK”。狀態列會顯示文字訊息“Simulation”。選取功能表項目“Options” “Simulate Microscope”。一個核取符號將會顯示在功能表項目前。再次選取功能表項目“Options” “Simulate Microscope”。此時在功能表項目前的核取符號被移除，狀態列將顯示文字訊息“Online”。在連接顯微鏡時，您亦可切換至模擬模式：若要離開顯微鏡模擬模式：3.5: 以NANOSURF校正網格進行試驗校正網格是進行量測的最簡單樣本，將使您熟悉LiquidAFM與easyScan 2的軟體。在此項輔導中，您將學習到在動態模式中操作液相原子力顯微鏡，首先在空氣中，然後在液相中。假設您已仔細讀完此份手冊的先前章節，以及easyScan 2操作說明手冊的通用章節，那麼您業已完成設定並完成準備液相原子力顯微鏡的工作，以便依據所述方式進行量測。33第3章: 執行量測3.5.1: 準備作業器材已提供的項目下列器材已由Nanosurf提供： 懸桿：NCLR (5)、FMR(5x) 校正網格樣本10微米(1x) 懸桿鑷子(1x) easyScan 2 AFM手冊(1x) 此份合作夥伴培訓手冊 樣本托盤(1x)未提供的項目下列器材須由您自行準備： 雙重蒸餾的或除去礦物質/過濾水 一個10100或20200微升的移液管 移液管尖頭 洗碗肥皂 一台(壓縮空氣)空氣除塵器 浮貼便條紙 雙面膠帶34以NANOSURF校正網格進行試驗設定系統進行量測設定液相原子力顯微鏡進行量測：依據第2章：設定系統(第9頁)第說明安裝系統。開啟easyScan 2控制器電源。開啟easyScan 2軟體。經由選取功能表”Options” “Config Scan Head”載入液相原子力顯微鏡掃描頭檔案，並在開啟的掃描頭選取器視窗中，按一下“Load”按鈕。準備量測所需的樣本準備量測所需的校正網格：依據第3.3節：裝設樣本(第32頁)所述，將校正網格放置在準備好的樣本托盤上。將掃描頭自樣本托盤台移開。將樣本托盤置於樣本平板頂部(介於樣本托盤台立柱間的圓形、可調整高度的圓盤)。35第3章: 執行量測3.5.2: 首次試驗 在空氣中的動態模式準備進行在空氣中的動態模式量測所需的硬體：用懸桿鑷子(圖說2-2：easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目(第12頁), 第4項)，將一只FMR懸桿，自懸桿盒中取出(圖說2-2：easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目(第12頁), 第2項)。依據第3.2節：安裝懸桿(第25頁)所述安裝懸桿。注意為避免損及懸桿，在安裝掃描頭前，請確認樣本的頂部低於指示器環。如有需要，以逆時針方向轉動高度調整裝置，以調整至一個安全的位置。依據第2.2.2節：安裝easyScan 2 LiquidAFM掃描頭(第16頁)所述，將掃描頭安裝於樣本托盤台上。在掃描頭的頂部(右側)，使用俯視鏡觀看，以確實將樣本置於懸桿的下方。自樣本托盤台側邊觀察，以判斷樣本與懸桿間的接近距離，順時針轉動樣本托盤台的高度調整裝置，將樣本拉至與懸桿的距離在1-2毫米內。在掃描頭的頂部(左側)，使用側視鏡(以45的角度觀看)，與前方水平螺絲，將樣本與懸桿間的距離，細調在距離樣本處小於0.5毫米。開啟easyScan 2軟體。選取“Options” “Config User Interface”功能表，並在“User Interface Mode”的選項中，變更為“Advanced Level”。按一下“OK”按鈕以套用變更。準備進行在空氣中的動態模式量測所需的軟體：36以NANOSURF校正網格進行試驗按下導覽器中的以切換至“Operating Mode”面板。在操作模式面板中，選取“NCLR”為懸桿類型，“Dynamic”為操作模式，而“Air”為量測的環境。設定自由震幅為200 mV.核取“Display sweep chart” 選取方塊。按一下“Set”按鈕。此時軟體將會自動執行二次的搜尋，以尋找共振頻率。結果將會顯示二個圖形，檢視二者以確保尋獲到一個合理高度的峰值頻率(100 mV)。在此作業過程之前，探針裝況燈為紅色，之後則變為橘色。按下導覽器中的以切換至“Positioning”視窗。執行最終、自動(懸桿樣本)靠近作業：按下 -定位視窗中的靠近面板。如果成功，軟體會報告“Approach Done”。按一下“OK”按鈕。按住不放以便將懸桿拉回至最大程度，直到軟體報告業已到達最大的位置。如果自動靠近作業失敗，須重複下列步驟：逆時針方向轉動水平螺絲，以手動方式做進一步的靠近微調。重複自動靠近作業。在成功的完成自動靠近作業時(在“Positioning window was checked “的“Approach Options”面板中的相對應的選取方塊)，將自動開始成像，軟體將切換至“Imaging”視窗。如果並非如此：按下 -在導覽器中。按下 -在成像視窗功能表中。37。第3章: 執行量測一旦開始成像，很可能須對斜度進行調整，此可以自動方式完成。為執行此作業：選取“Scripts” “Imaging adjust slope”功能表。軟體將自動調整斜度，並再度開始掃描。按下導覽器中的以開啟Z-控制器面板。在量測過程中，將掃描品質最佳化：依據下列指示變動設定點、P-增益、I-增益與時間/線條數值： 較快的掃瞄速度(較短時間/線條數值)，通常須較高的增益。 過高的增益導置控制器嗡嗡作響，產生非常高雜訊的振幅與地貌訊號。 非常大的表面特色通常需要較高的增益、較高的振幅或較慢的掃瞄速度。 增加設定點可改善高雜訊，但非常高的設定點可能會產生失去接觸問題。當校正網格的成像業已讓您滿意時：將實驗存檔為一個“.NID”檔案。繼續進行下一個實驗(例如在液相中的動態模式)或如第3.6節：結束量測(第43頁)所述，結束量測作業。38以NANOSURF校正網格進行試驗3.5.3: 第二次實驗 液相中的動態模式準備進行在液相中的動態模式量測所需的硬體：用懸桿鑷子(圖說2-2：easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目(第12頁), 第4項)，將一只FMR懸桿，自懸桿盒中取出(圖說2-2：easyScan 2 LiquidAFM成套工具的內容項目(第12頁), 第2項)。依據第3.2節：安裝懸桿(第25頁)所述安裝懸桿。注意為避免損及懸桿，在安裝掃描頭前，請確認樣本的頂部低於指示器環。如有需要，以逆時針方向轉動高度調整裝置，以調整至一個安全的位置。將50微升的蒸餾水或除去礦物質/過濾水加在樣本頂部，請確認水滴停留在樣本上，而非流至樣本支架的鐵弗龍表面上。將樣本平板往下放置，使液體的高度遠低於指示器環。此可確保在稍後轉動樣本托盤台的高度調整裝置時，可緩慢建立懸桿/懸桿夾持器與液體間的初步接觸。依據第2.2.2節：安裝easyScan 2 LiquidAFM掃描頭(第16頁)所述，將掃描頭置於樣本托盤台上。在掃描頭的頂部(右側)，使用俯視鏡觀看，以確實將樣本置於懸桿的下方。此項工作可在將液體加至樣本前執行，因為在樣本上未加入液體時，較容易進行精確的定位。39第3章: 執行量測自樣本托盤台側邊觀察，以判斷樣本與懸桿間的接近距離，順時針轉動樣本托盤台的高度調整裝置，將樣本拉至與懸桿的距離在1-2毫米內。一個液體的凹凸面將建立在懸桿/懸桿夾持器與樣本之間。經由掃描頭的俯視鏡觀察，確認未出現任何氣泡。如果是此種情形，您可嘗試小心的以移液管，將液體在樣本與懸桿夾持器間移動。如果無效，請重新開始。在掃描頭的頂部(左側)，使用側視鏡(以45的角度觀看)，與前方水平螺絲，將樣本與懸桿間的距離，細調在距離樣本處小於0.5毫米。開啟easyScan 2軟體。選取“Options” “Config User Interface”功能表