数码ES | |控制原子力显微镜和环境控制气体和湿度环境,控制液体环境中有或没有灌注,样品冷却、样品加热、干燥的惰性杂物箱环境,原位电化学反应

数码ES:原子力显微镜和环境控制,独特的实现

的数码西文是唯一的原子力显微镜而设计的支持特殊的环境控制。这种紧密集成的方法导致了环境控制更有效和更容易使用比在其他AFM的发现。数码ES环境控制功能包括在密封的能力,控制气体或液体环境,进行温度和湿度的控制,原位测量在一个电化学的电池,甚至在手套箱操作。

这个页面更详细地描述这些环境功能以及它们提供的独特的好处。

从AFM专家获取信息

密封的,不透液样本细胞

数码ES是唯一AFM与一个完全密封的密闭的样品室。这一创新设计是所有数字ES环境控制功能的基础。加热或冷却样品,是否控制湿度,操作在干燥或惰性气氛,或使用一个电化学的电池,它是至关重要的细胞可以完全密封。只有一个可以相信环境控制和稳定,保护样品,AFM是安全的从泄漏。

大多数AFM的依赖于一个薄的橡胶垫,轻轻压缩样品室和探针之间的持有人。这将创建一个“soft-sealed”细胞,不压紧,将频繁泄漏。这种低劣的方法了,因为在这些AFM扫描运动的会扭曲了更安全的全密封设计。化学兼容性还因为很软硅胶等材料必须使用,这就排除了使用许多溶剂和其他化学激进的解决方案。

数码ES,相比之下,创造了一个密封样品阶段,样品室之间使用一个完全封闭的弹性波纹管。虽然灵活,它是由厚,艰难的、高度耐化学FFKM弹性体(Kalrez等效)。是获得两个部分紧夹的钢法兰,密封的接口。扫描运动并不是扭曲的波纹管,因为独特的设计数码ES扫描仪,它使用一个高刚度挠曲和强大的直接激励压电堆栈。探针持有人然后海豹到样品室的o形环完全密封界面。FKM的o形环提供(氟橡胶等效)不要求应用程序和FFKM申请要求最终的化学兼容性。bob综合app官网登录这些是相同的设计原则是用来密封其他实验室仪器,环境控制是至关重要的。

结果是一个完全封闭的细胞,可靠地控制样品环境,保护样品和AFM,很容易安装和使用。细胞甚至包括一个集成压力传感器,可以快速验证细胞气密5 psi (~ 35 kPa)。

高温加热样品

许多类的样本包括聚合物、压电和铁电样品,磁性材料具有相变和其他热的影响。热样本的能力原位在成像AFM因此大大扩展了范围的描述。数码ES是可用的高温样品加热器能加热环境样本到250°C。加热器工作一起完全密封的样品室,样品可以惰性氛围下加热,防止氧化和其他不受欢迎的表面反应。

加热器将简单地集成到数字ES扫描仪。设置由一个单螺杆夹紧它,直接一个插头,连接扫描仪,和样品磁山,像往常一样。这是与许多AFM的需要一个单独的电子控制器,额外的电缆,甚至外部泵循环冷却液,防止过热AFM扫描。数码ES使成像与温度控制环境条件下成像一样容易。

紧密集成的设计允许庇护研究工程师仔细平衡热膨胀的影响。这使热漂移极低甚至主动加热,这意味着样本地区的兴趣仍在扫描区域。这使得大多数AFM的另一个功能不可用,程序定义温度斜坡剖面的能力随着浸泡定义/住段。AFM可以设置,不断捕捉图像的温度慢慢的坡道,使相变是可视化为延时的过程而不是手动增加图像之间的温度设定值。

成像成像由于期间保持稳定blueDrive光照激发,代替了传统的利用压电power-modulated激光直接驱动悬臂振荡。在传统AFM,利用压电变化的敏感性略由于局部加热,导致悬臂利用振幅的变化。用户必须调整振幅选点赔偿和保持良好的成像条件。blueDrive光热光谱分析激励机制,与此相反,温度不变,因此振幅保持不变和成像保持稳定,无需任何用户干预。这意味着您不会错过任何在加热过程中样品动力学。

样品加热和冷却

许多其他类型的样本和过程表现出与温度有关的行为,通常在一个较小的温度略高于或低于环境温度范围。这些包括生物分子和生物分子装配、晶体生长和腐蚀过程,分子自组装,和其他界面物理和表面化学的例子。这些类型的样本,数码ES Heater-Cooler阶段是最理想的解决方案。它使温度控制从0到120°C的液体和气体样品的环境。如高温样品加热器,Heater-Cooler紧密集成的数字ES扫描仪和全密封样本细胞一起工作。它非常易于使用,许多研究人员经常使用它,甚至只是为了确保他们的测量一直是在同等条件下(例如25°C)。

与高温加热器样品一样,用户可以期待极稳定的成像在使用Heater-Cooler由于设计最大限度地减少热漂移和提供的稳定的振幅响应blueDrive光照激发。样品从软件直接控制温度,使固定定位点或坡道和浸泡/住段控制。数码ES,样品温度成为另一个容易控制实验变量

成像在液体blueDrive光照激发

原子力显微镜的最大优点之一是,样品和流程可以可视化在各种各样的环境中,包括液体。生物样品这通常意味着水或水缓冲的解决方案。但是数码ES也允许成像在其他广泛的液体,包括有机溶剂和离子液体。再一次,完全密封的样品室是进行这些测量简单和安全的基础。细胞可以用于固定体积的液体或配置,使液体灌注。无论如何,没有人可以相信液体仍将包含和密封室平衡防止蒸发,产生的浓度变化。

的好处blueDrive光照激发成为更大的液体。那些使用传统的经验AFM的液体就知道悬臂调优通常比在空气中复杂得多。利用压电震动整个AFM、激动人心的机械共振夫妇到悬臂反应,导致“森林的峰值。“很难知道哪个峰调整和使用。但blueDrive解决了这一问题,因为它直接刺激悬臂没有激动人心的其他系统共振。因此悬臂共振峰在液体只是一个干净、清晰,易于调整你所看到的在空气中。微小的温度变化或体液的变化导致振幅响应随时间变化时使用利用压电。然而,blueDrive保持振幅稳定甚至在流体加热和液体灌注,保持高质量的成像没有任何用户调整。

测量湿度控制

除了在干燥的气体和液体中成像数码ES也可以用来描述样本在气体湿度控制。控制湿度提供了一种方法来控制样品的水分干燥气体和液体之间的极端环境中。湿度往往有很大影响摩擦自吸附水和其他交互接口层导致毛细管力和其他会影响表面力。完全密封样品细胞再次的关键组件,使这种能力。一个集成的微型湿度传感器允许直接测量细胞内的相对湿度。湿度可以控制通过流经与所需的气源湿度或细胞的波纹管可以充满饱和盐的解决方案,也可以选择提供特定的湿度一旦细胞中的平衡。

手套箱对氧气和水敏感材料的兼容性

等一些材料活性金属(锂、钠等)中使用能量储存,二维材料和某些光伏材料,需要更严格的环境控制不仅对保存样本,但有时也会对操作人员的安全。这些材料是与氧反应和/或水,因此处理杂物箱环境中氧气和水位控制可以减少sub-ppm水平。

操作下手套箱条件很容易做数码ES的两种方法。首先,完全密封样品细胞可以从AFM和放置在一个手套箱中删除。可以准备样品,放置在细胞和密封。手套箱的细胞可以搬出去,AFM,同时保持细胞内的惰性气氛。没有其他商业AFM允许这种独特的工作流程,使AFM保持容易在实验室的其他项目不需要惰性条件。第二个选择是整个数字在一个杂物箱。传统的AFM的,这是不可避免的权衡方面的性能和易用性。然而,密码维护其易用性和超高分辨率性能即使在嘈杂,手套箱的高振动环境。