Park FX40
全自动科研原子力显微镜
Park Systems FX40 Atomic Force Microscope for small-sample research applications
Park FX40是Park Systems在原子力显微镜(AFM)领域的新创新成果,专为小型样品的高分辨率成像 而设计。FX40具有低噪声基线、热漂移抑制方案和高机械稳定性,可提供出色的精度和可靠性。

与所有Park AFM一样,FX40具备正交扫描系统和真正非接触模式(True Non-contact™ Mode),即 使在精细或易碎的样品上也能实现精确、高分辨率的计量。 ​

FX40的主要功能包括自动探针更换和自动激光对准,以及样品全视野相机;FX系列AFM的特色在于在 简化操作的同时能显著提高生产率。凭借强大的FX AFM控制器配备8通道锁相放大器和5 MHz带宽用 于高级信号处理,FX40支持各类前沿测量模式与功能。

FX40兼具精确度和操作便捷性,是纳米级成像和分析的理想解决方案。
Key Features
FX40 AFM mechanical hardware configuration with low-noise design
FX40 AFM mechanical hardware configuration with low-noise design
卓越的FX机械设计
FX系列AFM的设计旨在最大限度地减少机械噪音。其光学显微镜与Z平台分离,降低了Z平台的负载,从而提升了抗机械干扰性能。Z平台本身采用刚性交叉滚柱导轨和双轴承座,结构更加坚固。
FX40采用低热膨胀系数材料制成,可抑制热漂移,持续提供 稳定可靠的性能。
FX激光束路径
FX光学结构将光纤耦合激光器(超辐射二极管,SLD)集成于光学显微镜组件中。激光束通过物镜聚焦,然后恒定位于光学视场的中心。
FX40 AFM laser beam path and optics layout
FX40 AFM laser beam path and optics layout
自动激光对准
视觉引导对准系统可检测悬臂的形状和位置,然后移动光学XY台,
将悬臂对准视场中心,即激光束精确聚焦的位置。
经聚焦后的光束具备更小的光斑尺寸,不仅能显著减少信号溢散,
还可与小型高频悬臂兼容。
FX40 automatic laser beam alignment system
FX40 automatic laser beam alignment system
自动探针更换
即使对于经验丰富的用户来说,AFM探针的更换也颇具挑战性,这常常会导致悬臂 损坏。Park AFM通过采用预对准探针芯片载体与运动学安装点,有效解决了这一难题,确保了探针定位的可靠性与一致性。
FX40 automatic probe exchange module for tip replacement
FX40 automatic probe exchange module for tip replacement
每个芯片载体都标有二维码,其中包含探针类型、序列号、生产日期和规格等详细信息。

FX测头的Z扫描器采用三个精密球座实现运动学安装,辅以底部磁吸系统, 以确保安装位置稳固、可靠且可重复。
FX40 probe exchange mechanism with kinematic mounting design
FX40 probe exchange mechanism with kinematic mounting design
自动探针更换(ATX)模块最多可存储8个预安装的探针。 当ATX摄像头扫描探针的二维码后,SmartScan™ AFM 操作软件将显示每个插槽对应的探针信息,用户仅需轻点鼠标即可选择含探针或空置的插槽。

选择一个插槽后,AFM测头将根据底部强磁体的位置,自动移动并执行探针拾取操作,或将当前装载的探针放入插槽。
样品全视野相机
样品全视野相机可捕获样品的图像,用户只需点击图像即可控制XY台移动。用户由此可轻松导航至关注区域并能快速返回同一位置。
FX40 software interface showing live sample view and positioning map
FX40 software interface showing live sample view and positioning map
改进的同轴光学系统
该无遮挡光学显微镜提供清晰的观测视场,可实现低至0.87微米的线宽解析能力。
FX40 sample-view camera for navigation and positioning
FX40 sample-view camera for navigation and positioning
Park AFM技术
正交扫描
采用管式扫描器的传统AFM会受到平面外运动和轴向串扰的影响,从而导致图像失真,尤其是在大面积扫描时。与所有 Park AFM一样, FX40采用了先进的平板扫描器技术:2D柔性扫描器在XY平面上移动样品,同时由单独的1D柔性扫描器独立控制探针的Z轴运动。该分离式扫描器系统可确保高度正交的线性扫描,同时将平面外运动降至最低并具备快速动态响应性能。 该分离式扫描器系统配备用于XY反馈的低噪声光学传感器和用于Z控制的超低噪声应变传感器,可确保高度正交的线性扫描,同时将平面外运动降至最低并具备快速动态响应性能。
FX40 AFM schematic, 10 µm pitch calibration grating, and optical flat surface scan demonstrating nanoscale measurement accuracy
FX40 AFM schematic, 10 µm pitch calibration grating, and optical flat surface scan demonstrating nanoscale measurement accuracy
XY扫描器采用堆叠式压电执行器和柔性铰链结构,可实现无垂直干扰的平整、纯水平运动。位置传感器位于扫描器的中心,为伺服控制提供直接反馈,从而最大限度地减少扫描区域的定位误差。该设计确保即使扫描大尺寸样品,也能保持稳定一致的精度。
FX40 orthogonal flexure scanner system for precise movement
FX40 orthogonal flexure scanner system for precise movement
Park AFM技术
真正非接触模式(True Non-contact™ Mode)
FX40采用的True Non-contact™模式,是Park Systems提供的专有技术。 真正非接触模式通过探测原子力显微镜探针与样品表面间的范德华吸引力,来获取样品表面形貌。
FX40 True Non-Contact mode for accurate nanoscale measurements
FX40 True Non-Contact mode for accurate nanoscale measurements
Softwares
Applications
Park小样品原子力显微镜SmartSimulator
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