対物レンズ型 LensAFM

LensAFMは、光学顕微鏡や形状解析顕微鏡のレボルバーにそのまま取り付けられるAFMです。まるで倍率を切り替えるように光学観察とAFM測定を行うことができます。お手持ちの正立顕微鏡やレーザー顕微鏡と組み合わせて、欠陥部分を詳細にAFMで確認する、といったことが可能です。

また、高さ像に加えて、位相コントラスト、MFM、摩擦力、フォースモジュレーション、拡がり抵抗値と多様な物性のナノスケールイメージングが可能です。オプションを追加することで、ケルビンプローブフォース(KPFM)やピエゾレスポンスフォース(PFM)によるイメージングも可能です。

対物レンズ型 LensAFM 特徴

光学系とAFM測定のシームレスな切り替え

LensAFMには8倍の対物レンズが内蔵されており、カンチレバーの位置を確認できるので、その場所の高分解能像をLensAFMで得ることができます。この例では、金属表面にコーティングを施したサンプル表面の欠陥を光学像とAFMで観察しています。得られた結果から、コーティング層に穴があり、その中にデブリが埋まっていることが明らかとなりました。このような知見をもとに、コーティング工程を改善したり、改善後の品質評価をすることができます。


LensAFMに内蔵された8倍の対物レンズでコーティングされた金属表面の欠陥が見えています。AFMカンチレバーが光学像に見えているので、どこをスキャンするかを簡単に指定することができます。


100倍(NA 0.9)の対物レンズに切り替えてクローズアップしたエリアです。欠陥部分が拡大されましたが、それでもその本当の姿や正確な構造というのは分かりません。


同じ場所の高さ像をLensAFMで測定したところ、欠陥部分がコーティング層の穴であり、その一部分にデブリが埋まっているということが分かります。

対物レンズ型 LensAFM


スキャンヘッドタイプ 110-μm 70-μm
最大スキャン範囲 XY/Z (※1,※2) 110 μm/22 μm 70 μm/14 μm
XYリニアリティエラー < 0.6% < 1.2%
Z測定ノイズレベル (RMS, Static mode)(※3) 代表値 350pm, 最大 500pm
Z測定ノイズレベル (RMS, Dynamic mode)(※3) 代表値 90pm, 最大 150pm
自動サンプルアプローチ 内蔵モーターによる平行アプローチ、4.5mm
カンチレバーアラインメント アラインメントチップ技術により自動調節
サンプル観察(※4) 内蔵8倍レンズ、同焦点距離 45 / 60mm
AFM測定の再位置決め精度 ±10 μm  (カンチレバーの交換・
スキャンヘッドの再マウント・アプローチ操作を含む)

(1) 製造時許容値は、100-μmヘッドで±10%、70-μmヘッドで±15%
(2) AFMのスキャン方向の角度は最大45°まで
(3) 測定環境:C3000コントローラ使用/アクティブ防振台を安定なテーブル上に設置/空調なし
(4) 各種顕微鏡に適切な同焦点距離(対物レンズの胴付き面からサンプルまでの距離)に補正するアダプターを取り揃えています。


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