便攜(xie)式(shi)原子力(li)顯(xian)微鏡(jing)是壹(yi)種(zhong)小(xiao)型化、便於(yu)攜(xie)帶(dai)的高分(fen)辨率掃描(miao)探(tan)測(ce)設(she)備，它結(jie)合了原(yuan)子力(li)顯(xian)微鏡(jing)的高分(fen)辨率成(cheng)像(xiang)技(ji)術和(he)便捷(jie)的便攜(xie)性(xing)，使(shi)得在(zai)現(xian)場或非實驗室(shi)環境中(zhong)進行(xing)微(wei)觀(guan)分(fen)析(xi)成(cheng)為(wei)可能。
原子力(li)顯(xian)微鏡(jing)（AFM）是壹(yi)種(zhong)利用原(yuan)子級(ji)別(bie)的(de)探針與(yu)樣(yang)品(pin)表(biao)面相互作(zuo)用來(lai)獲取(qu)樣品(pin)表(biao)面形貌的(de)顯(xian)微鏡(jing)。它通(tong)過(guo)探針與(yu)樣(yang)品(pin)表(biao)面發(fa)生(sheng)物理作(zuo)用（如(ru)範(fan)德華力、靜(jing)電(dian)力(li)等(deng)），並(bing)根據(ju)探(tan)針的(de)位移來(lai)獲得表(biao)面形貌的(de)高分(fen)辨率圖像(xiang)。
傳統的(de)AFM工作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)探針在(zai)樣(yang)品(pin)表(biao)面掃描(miao)，當探(tan)針與(yu)樣(yang)品(pin)表(biao)面接(jie)觸時(shi)，表(biao)面力使(shi)探(tan)針發(fa)生(sheng)偏(pian)移。通(tong)過(guo)檢測(ce)探(tan)針的(de)偏(pian)移，控制(zhi)系統能夠(gou)精(jing)確(que)地(di)將其(qi)轉化為(wei)表(biao)面形貌數(shu)據(ju)，從而形成(cheng)微米或納米級(ji)分(fen)辨率的圖像(xiang)。AFM不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)用來(lai)觀(guan)察樣品(pin)表(biao)面形貌，還(hai)能夠(gou)測(ce)量(liang)樣(yang)品(pin)的(de)物理性(xing)質，如(ru)硬度、粘(zhan)附力(li)、彈(dan)性模(mo)量等。
便攜(xie)式(shi)原子力(li)顯(xian)微鏡(jing)的特(te)點：
1.小(xiao)型化設計(ji)：便攜(xie)式(shi)AFM的體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量通(tong)常遠(yuan)小(xiao)於(yu)傳統的(de)AFM，便於(yu)攜(xie)帶(dai)和現(xian)場操作(zuo)。通(tong)常，這(zhe)種(zhong)設備的尺(chi)寸接(jie)近便攜(xie)式(shi)電腦(nao)或者手(shou)持(chi)設(she)備，可以(yi)輕松(song)放入背(bei)包中(zhong)，適(shi)合在現場使(shi)用。
2.高分(fen)辨率：盡管體積(ji)小(xiao)巧，仍(reng)能提(ti)供(gong)納(na)米級(ji)分(fen)辨率的圖像(xiang)，這(zhe)使(shi)得它(ta)在(zai)研(yan)究(jiu)微(wei)觀(guan)結(jie)構、表(biao)面形貌及材料(liao)特(te)性(xing)時(shi)具(ju)備與(yu)傳(chuan)統AFM相媲美(mei)的性(xing)能。
3.易於(yu)操作(zuo)：便攜(xie)式(shi)AFM通(tong)常具(ju)有(you)簡(jian)化的操作(zuo)界(jie)面和自(zi)動化控制(zhi)功能，使(shi)得用戶能夠(gou)在(zai)沒(mei)有(you)復(fu)雜(za)培訓的情況下快速(su)上手(shou)。設(she)備壹般配有(you)觸(chu)摸(mo)屏(ping)或直(zhi)觀(guan)的控制(zhi)界面，以(yi)便進(jin)行(xing)數(shu)據采集和(he)分(fen)析(xi)。
4.低功耗(hao)：相對(dui)於(yu)傳統AFM，便攜(xie)式(shi)AFM的功(gong)耗(hao)通(tong)常較(jiao)低，適(shi)合在沒有(you)穩(wen)定(ding)電(dian)源的環境下(xia)使(shi)用，如(ru)野(ye)外、工地(di)或現場測(ce)試(shi)等(deng)。
5.多(duo)功(gong)能應用：便攜(xie)式(shi)AFM不僅(jin)能進(jin)行(xing)表(biao)面成(cheng)像(xiang)，還(hai)可(ke)以(yi)進行(xing)力(li)譜(pu)測(ce)量(liang)、摩(mo)擦力測(ce)量(liang)等(deng)多(duo)種(zhong)微觀(guan)測(ce)試(shi)，適(shi)用於(yu)多(duo)種(zhong)不同(tong)的(de)應用領域(yu)。
便攜(xie)式(shi)原子力(li)顯(xian)微鏡(jing)的部分(fen)組(zu)成(cheng)：
1.探針系統：探(tan)針是(shi)便攜(xie)式(shi)AFM的關(guan)鍵(jian)部分(fen)，其(qi)形態(tai)通(tong)常為(wei)細(xi)長(chang)的(de)微(wei)型針尖，尺(chi)寸在(zai)幾納米至數(shu)百納(na)米之(zhi)間(jian)。探針頭(tou)會與(yu)樣(yang)品(pin)表(biao)面接(jie)觸，通(tong)過(guo)表(biao)面力的(de)作(zuo)用產(chan)生偏(pian)移，探針的(de)微(wei)小(xiao)位移通(tong)過(guo)激光束反射至(zhi)光電探測(ce)器(qi)，從(cong)而獲得表(biao)面形貌數(shu)據(ju)。
2.掃描(miao)平臺(tai)：掃描(miao)平臺(tai)是支(zhi)持(chi)樣(yang)品(pin)和(he)探(tan)針的(de)基(ji)礎設(she)施，其(qi)主要(yao)作(zuo)用是(shi)實現(xian)探(tan)針和(he)樣(yang)品(pin)之(zhi)間(jian)的相對(dui)移動。便攜(xie)式(shi)AFM的掃描(miao)平臺(tai)通(tong)常采用微(wei)型化設計(ji)，並能在(zai)樣(yang)品(pin)表(biao)面進行(xing)精(jing)確掃描(miao)。
3.控制(zhi)器和電子系統：控制(zhi)系統是(shi)便攜(xie)式(shi)AFM的“大腦(nao)”，它(ta)負(fu)責(ze)控制(zhi)探針的(de)掃描(miao)速(su)度、方(fang)向、探針與(yu)樣(yang)品(pin)之(zhi)間(jian)的接(jie)觸力(li)等。現代(dai)便攜(xie)式(shi)AFM通(tong)常采用數(shu)字化控制(zhi)，並能通(tong)過(guo)觸摸屏或專用軟(ruan)件進(jin)行(xing)操作(zuo)。
4.顯示與(yu)數(shu)據分(fen)析(xi)系統：便攜(xie)式(shi)AFM配備高分(fen)辨率顯示屏，實時(shi)顯示掃描(miao)結(jie)果(guo)，並提(ti)供(gong)數(shu)據分(fen)析(xi)功能。部分(fen)設(she)備還可以(yi)通(tong)過(guo)USB或無線(xian)連(lian)接(jie)，配合(he)計算(suan)機或手(shou)機進行(xing)數(shu)據存儲(chu)與(yu)處(chu)理。
5.電池和(he)電(dian)源管理：通(tong)常配備可充(chong)電電(dian)池，具(ju)有(you)較(jiao)長的(de)工作(zuo)時(shi)間(jian)，適(shi)用於(yu)長時(shi)間(jian)的現(xian)場測(ce)試(shi)工作(zuo)。電(dian)池管(guan)理(li)系統能夠(gou)智(zhi)能調節(jie)功(gong)耗(hao)，延長(chang)設(she)備的使(shi)用壽命。
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