Großflächige Hochgeschwindigkeits-Rasterkraftmikroskopie mit beliebiger Wiedergabe des Scanpfads: Artikel jetzt verfügbar

04.09.25

Queensgate und das britische National Physical Laboratory (NPL) haben ein neuartiges Steuerungssystem entwickelt, das großflächige Hochgeschwindigkeits-Rasterkraftmikroskopie-Scans (AFM) ermöglicht. Der Durchbruch gelang dank ihrer Zusammenarbeit im Rahmen eines Projekts von Innovate UK Analysis for Innovation (A4I). 

AFM ist eine fortschrittliche Mikroskopietechnik, die Bilder durch Messung der Kräfte zwischen einer scharfen Spitze und der Probenoberfläche erzeugt. Sie liefert hochauflösende Bilder mit Details im atomaren Maßstab und findet Anwendung in der Biotechnologie, Materialwissenschaft und Halbleiterfertigung. 

Traditionell ist AFM eine langsame Bildgebungstechnik, obwohl in den letzten Jahren einige Hochgeschwindigkeits-AFMs entwickelt wurden. Die Einschränkung dieser Hochgeschwindigkeits-AFMs ist der Scanbereich: normalerweise weniger als 10 µm in der X- und Y-Achse. 

Queensgate hat Wissenschaftlern der Dimensional Metrology Group des NPL dabei geholfen, eine Hochgeschwindigkeits-Rasterkraftmikroskopie (bis zu 3 mm s^-1) über große Bereiche – bis zu 100 µm x 100 µm – zu realisieren. 

Dies wurde durch einen neuen Ansatz zur Bewegungssteuerung mit vorprogrammierten Koordinaten erreicht, die auf einen Nanopositioniertisch Queensgate NPS-XY-100D angewendet wurden. 

Diese Positions-Geschwindigkeits-Zeit-Steuerung sorgt im Vergleich zu einem Echtzeit-Steuerungsansatz für eine gleichmäßigere Bewegung bei hohen Geschwindigkeiten. Größere Bereiche von bis zu 0,5 mm x 0,7 mm können abgebildet werden, indem der Tisch auf einem Grobpositionierer bewegt und die Daten zusammengefügt werden.

Die Veröffentlichung steht bei IOP Science zum kostenlosen Download bereit: 

Großflächige Hochgeschwindigkeits-Rasterkraftmikroskopie mit beliebiger Wiedergabe des Scanpfads