K02-BG5
关于球形原子力显微镜探针的详细介绍:
K02-BG5球形探原子力显微镜探针的基本参数是刚度0.2N/m,硼硅酸盐玻璃微球半径为5um。是一款生物力学测试最常用到的球形探针。
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1. 结构特点
- 球形尖端:探针末端是一个微球(通常为二氧化硅、聚苯乙烯或金属材料),直径范围从几十纳米到几微米。
- 悬臂:与常规AFM探针类似,球形探针也连接在悬臂上,通过激光反射检测力信号。
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2. 核心优势
- 减少样品损伤:球形尖端与样品的接触面积更大,压强更低,适合柔软或易损样品(如生物细胞、聚合物、水凝胶等)。
- 定量力学测量:通过赫兹接触模型(Hertzian contact model)可精确计算样品的弹性模量、粘附力等力学性质。
- 各向同性接触:避免尖锐探针的定向划痕效应,适合表面形貌的均匀扫描。
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3. 典型应用场景
- 生物样品:活细胞、蛋白质薄膜的形貌和力学性质研究。
- 软材料:聚合物、凝胶、脂质体的弹性测量。
- 纳米压痕:定量分析局部力学性能(如杨氏模量)。
- 表面相互作用:研究球-面接触的范德华力、毛细力等。
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4. 局限性
- 分辨率降低:球形尖端尺寸较大,无法达到原子级分辨率(适合微纳米级形貌)。
- 复杂形貌受限:难以探测深窄沟槽或陡峭台阶。
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5. 与常规锥形探针的对比
| 特性 | 球形探针 | 锥形探针 |
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| 分辨率 | 较低(微纳米级) | 高(原子级可能) |
| 样品损伤风险 | 低 | 较高(局部压强大) |
| 力学测量适用性 | 优(适用赫兹模型) | 需复杂校正 |
| 复杂形貌适应性 | 弱 | 强 |
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6. 选择建议
- 若需高分辨率形貌扫描(如原子台阶、纳米结构),优先选择锥形探针。
- 若研究软材料力学性能或避免损伤,球形探针更合适。
球形探针扩展了AFM在软物质和定量力学研究中的应用,是传统探针的重要补充。
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| 悬臂规格: | |||||
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悬臂梁 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹簧k (N/m) | 0.2 | - | - | - | |
| 频率 (kHz) | 13 | - | - | - | |
| 微球半径 (um) | 5 | - | - | - | |
| 微球材质 | 硼硅酸盐玻璃 | - | - | - | |
| 形状 | 三角形 | - | - | - | |
| 材料 | 氮化硅 | - | - | - | |
| 反射涂层 (nm) | 金 | - | - | - | |
