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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21566
標題: | 基於像散式原子力顯微鏡之高速機械特性成像技術 High-Speed Mechanical Properties Imaging Technology based on an Astigmatic Atomic Force Microscope |
作者: | Ka-Kit Lei 李家杰 |
指導教授: | 廖先順(Hsien-Shun Liao) |
關鍵字: | 原子力顯微鏡,像散式讀取頭,力量體積模式,楊氏模量, Atomic force microscope,Astigmatic pickup head,Force volume, |
出版年 : | 2019 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 原子力顯微鏡是一量測奈米尺度表面形貌的精密儀器,除了表面高度外,其力量體積模式(Force volume)亦可得到表面機械特性影像。本論文使用像散式讀取頭作為微懸臂感測器建構高速原子力顯微鏡,並透過可程式控制系統實現高速力量體積模式。此系統可使用高共振頻之超小型微懸臂探針提升量測速度。實驗結果顯示此自製系統之掃描速度可達12 line/s (21 s/frame),力圖曲線量測速度達6.1 kHz。機械特性影像可以定性分辨聚苯乙烯(Polystyrene, PS)和低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)兩種不同硬度之材料。 Atomic force microscopy (AFM) is a precision instrument for measuring the surface morphology at nanoscale. Except the height image, the force volume mode can also image the mechanical properties of the materials. In this study, an astigmatic pickup head was used as a cantilever detection sensor to construct a high-speed AFM, and a programmable control system was employed to realize the high-speed force volume mode. By using an ultra-small cantilever with a high frequency, the experimental results show that the homemade system achieved a scanning rate of 12 line/s (21 s/frame) and a force-curve rate of 6.1 kHz. The mechanical property image can qualitatively distinguish the polystyrene (PS) and the low density polyethylene (LDPE). |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21566 |
DOI: | 10.6342/NTU201901564 |
全文授權: | 未授權 |
顯示於系所單位: | 機械工程學系 |
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