Hvad er atomproben?
Atom-sonden er et mikroskop med opløsningsevne ved visning og analyse af atomstørrelse.Specifikt bruges en atomprobe inden for materialevidenskab, en disciplin, der anvender de forskellige egenskaber ved stof på andre videnskaber og ingeniørindustrien.Enheden gør det muligt for forskere at undersøge molekylstruktur på atomniveauet og bestemme materialens makroskopiske egenskaber.Anvendt fysik, kemi, nanovidenskab og retsmedicinsk teknik bruger alle instrumentet til at identificere egenskaber ved nødvendige komponenter til forskning.
En af de vigtige facetter af atomprobemikroskopet er dets anvendelse af tid-i-fly-spektroskopiteknologi.Denne teknik måler den tidsramme, hvori det tager et atom eller andre genstande at rejse gennem et bestemt medium.Det kan også bruges med forskellige energihændelser, såsom elektromagnetiske bølger.Formålet er at bestemme hastigheden eller længden af stien og bestemme strømningshastigheden for en partikel eller andre fænomener.Grundlæggende bruges et elektrisk felt til at fremskynde ionerne i et medium, som kan måle kinetisk energi og bruges til at finde hastigheden.
Feltionmikroskopi bruges også i atomproben som en teknik til analyse.Dette identificerer billedet og sammensætningen af atomer inden for overfladen af den skarpe metalspids af et objekt.Radiusen skal være mindre end 50 nanometre og placeret i et vakuumkammer med ekstremt lave tryk.En billedgas som helium eller neon indføres, mens kryogene temperaturer etableres.Efter at et elektrisk felt er initieret, bliver ionerne positivt ladet og forstørrer sammensætningen af spidsen.
En af de mest avancerede former for denne teknologi er atomprobetomografi.En positionsfølsom detektor bruges i processen til at generere tredimensionelle billeder.Denne forbedring af teknikken ved hjælp af laserimpulser kan anvendes til at se komponenterne i andre materialer udover metaller.Visse halvledermaterialer såsom silicium eller andre isolerende materialer kan analyseres ved hjælp af denne metode til atomprobeteknologi.
Atom -sonden blev primært designet af den tyske fysiker Erwin Wilhelm Muller i 1967. Yderligere forskere, såsom J.A.Panitz og S. Brooks McLane udvidede på konceptet på det tidspunkt.Imidlertid var det ikke før kommercialiseringen af laserpulseret atomprobe i 2005, at teknologien blev meget udbredt inden for materialevidenskab.