対物レンズ型原子間力顕微鏡 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。

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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。