细腻的触感

原子力显微镜为研究人员和开发人员提供来自大量不同矿物、聚合物、混合物、复合材料或生物组织的超高分辨率地形数据。这项于20世纪80年代开发的技术使用户能够获取样本表面的亚原子级分辨率图像。

原理极其简单：将一根尖端逐渐变细到仅有几个原子大小的细针拉过要检查的样本。原子力在针的最外层原子与最靠近针表面的原子之间相互作用。表面力对针的作用是通过激光光学装置测量的。

WITec GmbH是一家位于德国乌尔姆市的公司，该公司开发了一种特殊的实现方式，实现了以这种方式获取信号并将其传输到样本台控制装置的原理。调整其Z向位置，以使作用在针上的力始终相同。因此，平台位置即时给出表面形貌的坐标，而样本台则代表WITec原子力显微镜的中心。

由于定位系统需提供空间分辨率，因此样本扫描仪的分辨率必须达到纳米级别。此外，使用电容式传感器可以实现较窄的规格。样本台采用并联运动式机械设计。与堆叠式系统相比，其轨迹的驱动精度更高，并且消除了单个轴的累积误差。

同时，高动态性也不可或缺，因为表面形貌沿z向移动得越快，在×和y轴上的定位就越快速。这可以缩短测量时间，同时降低可能随时间而增加的温度漂移。X和Y向高达200微米的大扫描范围同样非常重要。

WITec创始人兼董事总经理Olaf Hollricher博士证实：“超大扫描范围与高精度容性控制的结合意味着PI是我们独特的合作伙伴”。不过，两家公司有着相似的理念，这对于自WITec成立以来就进行的合作来说是一个很大的优势。

无论是取证分析、半导体技术、材料科学、生命科学还是医疗技术（仅举几例），众多学科均得益于原子力显微镜及其与拉曼显微镜和SNOM相结合的开创性见解。