[发明专利]一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法

摘要

本发明涉及一种用于原子力显微镜液下测量的激光调节方法。本发明利用液体的毛细力在液面和夹持器之间形成的液桥，使反射光在探针和夹持器间传播的介质仅为液体，反射光路稳定；利用毛细力形成的液桥没有气泡等不稳定相，不会影响反射光路，在毛细力作用下形成液桥能在1秒内完成，大大缩短了激光调节的时间，而且采用本发明，使检测样品不必暴露的气体中，能用来测量细胞、细菌等活体微生物。本发明使原子显微镜液下测量时激光调节方法更加方便、简单和可靠，对原子力显微镜液相模式下激光的快速、可靠调节具有重要意义。

主权项

1.一种原子力显微镜液下测量的激光调节方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)在大气环境下，调节原子力显微镜的图像传感器CCD的位置，直至在CCD图像界面观察到清晰的探针实像；用“阴影法”调节入射激光的位置，使其光斑照在悬臂前端；调节四象限光电检测器位置，使入射激光反射到四象限光电检测器上的激光强度最大，即原子力显微镜显示屏上的SUM值最大，调节四象限光电检测器使反射激光照在四象限光电检测器的中心；(2)向下移动探针至针尖浸入液面，探针与夹持器间的空间有部分液体和气体，激光反射光路因在液体中折射而改变，反射光超出四象限光电检测器的检测范围，SUM值变为0，系统撞针保护开启，不能继续向下移动探针；(3)向探针和液面间缓慢滴加液体，液体在毛细力作用下会向上运动至夹持器下表面，继续滴加液体直至液体在毛细力作用下填满夹持器整个下表面，从而在液面和夹持器之间形成液桥；液桥形成后，探针与夹持器间的空间被液体填满，反射光在探针与夹持器间传播介质变为纯液相，因此反射光路不会再因探针浸入液体的深度的而改变；液桥的形成补偿了激光反射光路的变化。(4)向探针针尖方向微调入射激光至原子力显微镜显示屏上的SUM值最大，并调节四象限光电检测器，使反射激光再次照在四象限光电检测器中心；(5)因光在液体中折射，之前调节好的探针实像会变模糊，再次调CCD至探针清晰实像；(6)使探针以不高于全速的20％向上移动一步，解除撞针保护，并将探针的移动速度调回正常值；速度不高于20％的目的是防止液桥因速度太大被破坏。(7)继续向下移动探针至液体内待测样品表面附近，如果是透明样品，使CCD聚焦至探针在样品表面形成的倒影，如果是非透明样品，使CCD聚焦至样品表面；(8)将扫描范围scan size设为0nm，进针开始液下测量。