[发明专利]一种原子力显微镜长臂探针的制备方法

说明书

本发明提供一种原子力显微镜长臂探针的制备方法，首先，利用微电极拉丝仪拉制尺寸可控的微杆，并利用粘附力将微杆垂直固定在镊子的末端；随后，利用其余的微杆蘸取备好的紫外固化胶，借助表面张力效应在微杆末端形成微米级的紫外固化胶液滴；最后，充分利用原子力显微镜自身的光学成像系统和运动控制系统，在悬臂末端粘上紫外固化胶，将微杆与悬臂紧密粘合，从而完成探针的制备，本发明大大简化了原子力显微镜长臂探针的制备流程，操作简便快捷、实用性强。并且本发明可在比较简单的实验环境中进行，无需使用高精密的三维微动平台，极大程度上减少了其制备成本。

技术领域

本发明涉及原子力显微镜应用技术领域，具体而言，尤其涉及一种原子力显微镜长臂探针的制备方法。

背景技术

原子力显微镜(AFM)是一种可通过扫描样品表面获得材料表面的二维、三维图像以及颗粒的三维尺寸等表面形貌的仪器。在检测过程中，将探针悬臂一端固定，用饰有针尖的另一端接近样品，悬臂受针尖与样品间作用力的影响而发生形变或改变运动状态。随着研究的不断深入，最近常通过原子力显微镜检测样品表面和探针之间极微弱的作用力来研究物质表面结构及性质，例如：可以利用原子力显微镜来测量流体的黏度和表面张力。而传统的原子力显微镜探针针尖仅有几微米长，远小于液体表面张力的尺度。因此，为满足实际需求，需要制备长度为几十微米的长臂探针来进行相关测量。

原子力显微镜长臂探针是指利用玻璃棒拉丝制作成微米级的长微杆，代替探针原有的针尖，来进行相关的测量。现有长臂探针的制作方法是利用精密的三维操纵平台，将所需的胶水和微杆依次粘在上面。其制备过程对三维平台的精度依赖较高，制备过程繁琐，同时，对操作人员具有较高的要求。

因此需要设计一种原子力显微镜长臂探针的制备方法。

发明内容

根据上述提出现有的制备方法存在操作过程繁琐且对操作人员具有较高要求的技术问题，而提供一种一种原子力显微镜长臂探针的制备方法。本发明利用原子力显微镜的高倍光学成像系统、高精度的运动控制系统以及探针夹持使用设备，在悬臂末端粘上胶水，再将微杆通过胶水与悬臂粘合，从而完成探针的制作，大大简化了原子力显微镜长臂探针的制备流程，操作简便快捷、实用性强、方便可靠。

本发明采用的技术手段如下：

一种原子力显微镜长臂探针的制备方法，其特征在于该制备方法步骤包括：

步骤S1：微杆的固定；

步骤S2：微胶滴的准备；

步骤S3：探针的制作。

进一步地，所述步骤S1：微杆的固定包括：

1)制作微杆，使用微电极拉丝仪，将玻璃棒拉制成细丝状的微杆；

2)拉制成功后，将所述玻璃棒从中部剪断，分成玻璃棒A和玻璃棒B两部分；

3)用洁净的镊子夹取所述玻璃棒A部分上的微杆，并利用镊子与所述微杆间的静电粘附作用将所述微杆垂直固定在镊子末端；

4)把截取好所述微杆后的镊子放在事先备好的支架上，待用；

进一步地，所述步骤S2：微胶滴的准备包括：

1)取一定量的紫外固化胶，滴在洁净的玻璃片上；

2)利用所述玻璃棒B上的微杆蘸取载玻片上的紫外固化胶，借助表面张力效应在微杆末端形成微米级的紫外固化胶液滴，待用。

3)蘸取过后，将所述玻璃棒B固定在专用的固定装置上，并将所述固定装置放在原子力显微镜的样品台，正对原子力显微镜的探针夹下方的位置。

进一步地，所述步骤S3：探针的制作包括：