原子間力顕微鏡とレーザ顕微鏡について

このQ&Aのポイント
  • 原子間力顕微鏡(AFM)と共焦点レーザ顕微鏡(OLS)を使用して同じ試料を観察した際、表面粗さに差が生じました。その原因は分解能の違いによる可能性があります。
  • AFMとOLSは観察対象の性質や測定原理が異なるため、観察結果に差が生じることがあります。AFMは原子スケールの表面高低差を検出できる一方、OLSは光学的な情報を取得するため、分解能に差があります。
  • その他の原因としては、試料の準備方法、試料表面の状態、測定条件などが考えられます。試料の準備方法や表面の状態によって観察結果に差が生じることがあります。また、測定条件の適切な設定も重要です。
回答を見る
  • 締切済み

原子間力顕微鏡とレーザ顕微鏡について

現在大学3年のものです。 授業の一環で、好きな試料を顕微鏡で観察するということをしました。その際に原子間力顕微鏡(AFM)と共焦点レーザ顕微鏡(OLS)を使用して同じ試料を観察をしたのですが、表面粗さなどに違いがでました。 このように差がでた原因は分解能の違いによるものなのでしょうか?そのほかにも何か原因と考えられることがありましたら教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いいたします。

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.2

粗さの計算はJISに規定があり、それに従えば互換性のデータとなりますが、AFMのようにごく微小領域の測定ではJISの規格に従った測定は出来ません。したがって、自分でパラメータ(カットオフ周波数、ハイパスフィルタなど)を入力して、極端に言えば好きなように粗さの数値を導き出すことが出来ます。(1)の方がおっしゃるように測定原理がまったく違いますし、測定しているレンジも違います。まずはその辺からお調べになってみてはいかがでしょうか?それぞれの取扱説明書を読むだけでも結構わかってくると思いますよ。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

試料の種類とあらさにもよりますが、そもそも原理が違いますよね。その結果として生じる違いにも目を向けてください。 「分解能」の解釈自体が違ってくるはずです。

関連するQ&A

  • 顕微鏡の仕組みを、知りたいです。

     顕微鏡について調べています。  図解雑学「ナノテクノロジー」という本で、説明を読んだのですが、  私自身が文系の専攻だということもあり、理解ができません。    私が理解をしたいと思っているのは、  「大体どういった原理の顕微鏡なのか」ということです。  それが解説してあるのですが、専門用語の壁に阻まれて困っています。  たとえば、AFMについての説明は以下のとおりです。  「カンチレバーと呼ばれる板バネの先についた探針をプローブとして用い、プローブと試料表面間に働く原子間力を検出する。原子間力を物理量として、この力が一定になるように圧電素子を用いて探針と試料間の距離を自動調整し、試料表面に沿って探針を走査することで、資料表面の凹凸を測定する。そして、圧電素子に加えた制御電圧を記録・画像化することでAFMの画像が得られる。」  こういう説明ではなく、直感的でも良いので、素人にも分かる説明はないものかと思いました。たとえば、「モノとモノの間には、反発しあう力が実は働いている。それは磁石のN極同士の反発を思い浮かべていれば、今のところはそれでよろしい。それで、”原子間力”を感じ取る針で、「特殊な針」が、観察したいものの表面をなぞるように走らせる。針が感じ取った原子間力のデータをコンピューターに送信して、画像ができあがり。」 ・・・まあ、多くの間違いはあるのでしょうが、 こういった説明を、それぞれの顕微鏡について、いただければ、とても助かるなと思い、ここに投稿させていただきます。 どうぞ、よろしくお願いいたします。 ◇透過型電子顕微鏡(TEM) ◇走査型電子顕微鏡(SEM) ◇走査型トンネル顕微鏡(STM) ◇近接場光学電子顕微鏡(SNOM) ◇原子間力顕微鏡(AFM)

  • 電子顕微鏡とレーザー顕微鏡の違いってわかりますか??

    私は4月から、生物学教室にいるのですがレーザー顕微鏡と電子顕微鏡の違いがよくわかりません。 分解能や価格が違うのでしょうか??(なんかHPみても価格のっていなかったりと。。) また生物学ではどちらを使うとかあるのでしょうか?

  • 走査型電子顕微鏡による写真撮影について

    先日、走査型電子顕微鏡によりアルミナの表面を観察し、撮影する実験を行いました。 その結果、写真はなんとか撮ることができましたが、やはり、というか、先輩などのお手本にくらべるとどうしても見劣りしてしまいました。 焦点や光量はしっかりと調整したつもりだったのですが。 走査型電子顕微鏡でよりよく試料を観察でき、よりよい写真を撮影するするためにはどのようなことに気をつけて操作すれば良いのでしょうか? アドバイスをお願いいたします。

  • レーザ顕微鏡を用いた表面観察の不具合について

    鏡面研磨したφ5mmのCuの表面をレーザ顕微鏡を用いて観察しています。 一回の観察範囲が1×1.5mm程度と狭いので4・5枚の高低差の結果をつなぎ合わせて、表面が全体としてどの程度丸みを帯びているかについて計測したいのですが、結果をうまくつなぎ合わせることができず、波打ったようになってしまうんですが、いい解決法等はありませんでしょうか? よろしくお願いします。

  • レーザー顕微鏡の分解能

    レーザー顕微鏡(や他の光を使う顕微鏡)の分解能の限界は波長の長さによるという話を聞きました。 しかし、電磁波の波長とは進行方向へのサイクルの間隔であり、 試験面に平行な方法への広がりは波長ではなく振幅に対応するものかと思います。 波長がどれだけ長くとも振幅が小さければ、スポットサイズは小さくなると思うのですが、 何故ならないのでしょうか?

  • あえて分解能の低い共焦点顕微鏡はありますか?

     電子基板・はんだ付けの検査をしている者です。  最近、共焦点顕微鏡が、電子基板・はんだ付けの検査に使えないかと思い、色々と探してみておりました。  ところが、どれも分解能が高すぎる、また視野範囲が狭すぎて、使いにくい感じです。一般的に市販されている共焦点顕微鏡は、ナノ・レベルの分解能を持っている反面、撮影視野が2mm角ぐらいになっているようです。  電子基板・はんだ付けの検査では、垂直・水平分解能ともに、10μmあれば十分かと思っており、その分、撮影視野を広げられないかと思うのですが…  このような仕様の共焦点顕微鏡は、原理的・技術的に難しいのでしょうか? それとも、作ろうと思えば作れるけれどもニーズがないと考えられているのでしょうか?

  • STM AFMは表面の何を見ているの?

    STMはトンネル電流で、AFMは引力、斥力(原子間力)を用いて表面原子像を測定するとか、STMは試料が導電性でなければならないとかはわかるんですけど、STM、AFMは表面の何を見ているのかよくわかりません。もし、試料が導電性ならばSTM、AFMでどんな事がわかり、どんな像が得られるのか教えてください。

  • AFM.STMの目的

    私は、大学でAFM,STMの使った表面の観測をしております。観測する試料は層状物質で、AFM.STMを使って原子像をみています。私がわからないことはAFM.STMの目的は原子像をみることですが、原子像をみてなにがわかるのですか?ちなみに試料は自分で作製したものです。

  • マイカ基板の劈開面に出る原子は何ですか?

    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B2%E6%AF%8D マイカは上記のようにいろいろな物質が混ざり合った混合物によりなりますが、劈開したときに最表面に出る原子は何なのでしょうか? AFMでは標準試料として用いられますが、出る原子像は全て同じ大きさの原子が現れます。 とすると、一種類の原子だけが最表面に存在することになるのですが、 一体どの原子が出るのでしょうか?

  • 光学顕微鏡の分解能

    光学顕微鏡について調べていると次のような記述がありました。 『光学顕微鏡の分解能の限界は、可視光線の波長によって理論的に100ナノメートル程度に制限されており、それより小さな対象を観察することはできない。』 この理論とは何なのでしょうか?可視光の波長領域400-700nmと関係があるのでしょうか?