2021上半年原子力显微镜新品盘点：四品牌集中发布 聚焦四技术趋势

自1985年在美国斯坦福大学发明出首台原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)以来，AFM凭借其前所未有的高空间分辨率、可以测量纳米级的多种物理性质等，在纳米科学等领域的应用得到快速发展。相比光镜、电镜，AFM相对较低的效率(准确性、易操作性)，一定程度限制了该技术的更广泛推广。

30余年来，随着AFM技术的不断发展，当前的AFM商业化产品已逐渐变得更高效、操作更便捷，各AFM品牌争相推出新产品新技术不断提高AFM应用效率，帮助AFM市场份额不断攀升。2021年4月到6月两个月间，四家AFM品牌先后发布了4款AFM新品，集中的新品发布，为用户带来哪些最新技术，AFM性能又获得了哪些提升？以下对四款新品新技术进行整理，方便大家快速了解AFM最新技术动向。

上半年AFM新品发布概览

技术趋势一：操作更便捷

在岛津SPM技术30周年之际，岛津将最新发布SPM-Nanoa的设计宗旨定义为“让更多的人轻松使用SPM”，在便捷操作方面，配置的自动观察功能可帮助更多普通用户可以更容易才做获得高分辨图像。如智能模式“Automatic observation”、自动光轴调整“Link On”、自动参数调整“NanoAssist”等功能，帮助光轴调整、样品准备、图像捕获等操作过程不再依赖操作人员的丰富经验或技巧。

日立科学仪器AFM100系列为简化过去操作繁琐的悬臂更换，采用新开发的预装方式悬臂，提高了操作性。而且，通过配备自动向导功能，还可以根据样品的表面形貌，自动设置最佳测量条件，对探针进行接触状态控制和扫描速度调整等，任何人测量都可以得到稳定的结果，从而提高了数据的可靠性。此外，该机型支持自动多点测量，只需点击一下，从测量，到图像数据分析、保存可一次性完成，大大缩短了数据测量分析时间。

Park原子力显微镜Park FX40与Park推出的前几代AFM系列不同，Park FX40自行负责了扫描前和扫描期间的所有设置，包括自动换针、探针识别、激光校准、样品定位以及近针和成像优化等操作。”Park全球产品研发部门副总裁Ryan Yoo评论道，“Park FX40兼有最新的人工智能技术和Park领先于半导体行业且价值百万美金的自动化技术，所以可以轻松自主执行上述任务。” 即便是未经专业培训的研究型科学家们也能通过该显微镜轻松快捷地完成扫图过程，而专业的研究人员更可以将选择和正确装载探针的时间节省下来，以专注于他们更擅长的领域。

技术趋势二：图像更清晰

岛津SPM-Nanoa，比肩高端型号的高信噪比检测系统：高信噪比检测系统、最高8K点阵成像。

牛津仪器Cypher VRS1250强调了其高速、高分辨率。特殊的微光斑悬臂探测系统，在视频级 AFM 适用的小探针上也能给出出色的信噪比。Asylum 的 blueDrive 光热激励技术和优秀的机械设计大大减少热漂移问题，为观察纳米材料动态过程提供稳定、温和且高分辨的成像仪器，不错过动态过程中的重要时刻。

技术趋势三：扫描更快速，省时高效

岛津SPM-Nanoa：探针更换夹具、高速扫描器、Nano 3D Mapping Fast等技术帮助数据获取时间减少到1/6甚至更少。

牛津仪器Cypher VRS1250描述为新一代的视频级原子力显微镜。相较于前一代的 Cypher VRS，新一代的原子力显微镜将扫图速度提升了两倍，每秒可扫 45 帧图。科研人员将能观察纳米尺度下的材料动态过程，包括生化反应、二维分子的自组装、蚀刻和溶解过程等。Cypher VRS1250同时还支援许多不同的操作模式及配件，使得它在各式的高速AFM中脱颖而出，让实验不局限于高速成像，对跨领域科研团队和公共设备平台而言，十分理想。

技术趋势四：光镜电镜衔接技术

岛津SPM-Nanoa，先进的光学显微系统帮助其光学图像和SPM图像的无缝衔接。

日立科学仪器AFM100系列提高了与其扫描电镜SEM产品的亲和性。选配功能“AFM标记功能”通过采用日立高新技术自主开发的SÆMic．(SÆMic：AFM-SEM相关显微镜法)观察方法,提高了与扫描电子显微镜SEM装置的亲和性。在观察样品的同一位置时，可以充分发挥各个设备的特性，对样品进行机械特性、电气特性、成分分析等检测，易于开展多方面分析。

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日程预览

附：上半年发布四款AFM新品详情

1 岛津新一代原子力显微镜SPM-Nanoa【产品链接】

岛津新一代原子力显微镜SPM-Nanoa

SPM-Nanoa设计宗旨：让更多的人轻松使用SPM

岛津的设计理念是让更多的人轻松使用SPM，本次发布的新一代原子显微镜SPM-Nanoa主要有以下三大特点：

1）操作更简便，自动观察

自动观察功能使得任何人均可自如操作获得高分辨图像：

智能模式“Automatic observation”、自动光轴调整“Link On”、自动参数调整“NanoAssist”

2）图像更清晰，功能先进

比肩高端型号的高信噪比检测系统：高信噪比检测系统、最高8K点阵成像；

光学图像和SPM图像的无缝衔接：先进光学显微系统

3）扫描更快速，省时高效

数据获取时间减少到1/6甚至更少：

探针更换夹具、高速扫描器、Nano 3D Mapping Fast

基于SPM市场需求，实现5方面功能增强

以往市场对于SPM的需求主要包括两方面，一是性能方面对成图质量、分辨率的需求；一方面是操作性方面，探针安装及光轴调整、扫描图像时的参数调整、寻找观察区域等环节可操作性的需求。基于市场需求，岛津SPM-Nanoa主要在5方面实现功能增强，以实现性能和可操作性的兼容。

5方面功能增强包括：检测灵活度（硬件）、光轴自动调整（软、硬件）、参数自动设定（软件）、数据获取速度（软、 硬件）、光学辅助系统性能（硬件）等。

2 牛津仪器视频级原子力显微镜 Cypher VRS 1250【产品链接】

视频级原子力显微镜 Cypher VRS 1250

相较于前一代的 Cypher VRS，新一代的原子力显微镜将扫图速度提升了两倍，每秒可扫 45 帧图。使用如此高速实验设置，科研人员将能观察纳米尺度下的材料动态过程，包括生化反应、二维分子的自组装、蚀刻和溶解过程等等。Cypher VRS1250同时还支援许多不同的操作模式及配件，使得它在各式的高速AFM中脱颖而出，让实验不局限于高速成像，对跨领域科研团队和公共设备平台而言，十分理想适切。

AsylumResearch 总裁 Terry Hannon 表示，AsylumResearch 致力追求提高 AFM 高速扫描技术的界限，CypherVRS1250 提升了两倍的扫描速率，使科研人员进行实验测试时，在时间和空间上都能有所突破。除了高速扫描以外，还能结合各种不同操作模式和配件，Cypher VRS1250 毋庸置疑地是研究生物分子、生物膜、自组装过程、二维材料、聚合物等的优秀 AFM 选择。

Cypher VRS1250 特别为了高速、高分辨率成像而生。特殊的微光斑悬臂探测系统，在视频级 AFM 适用的小探针上也能给出出色的信噪比。Asylum 的 blueDrive 光热激励技术和优秀的机械设计大大减少热漂移问题，为观察纳米材料动态过程提供稳定、温和且高分辨的成像仪器，不错过动态过程中的重要时刻。综合了以上优点，Cypher VRS1250 操作容易且支援多种操作模式，是台能够解决不同的科研团队实验需求的优秀 AFM。

3 日立科学仪器AFM100系列【产品链接】

AFM100系列

AFM100系列追求操作性并提高了处理量，可用于科学研究开发以及质量管理，包括高性能AFM100 Plus及其入门型号AFM100两种机型。

AFM100/100Plus旨在解决操作复杂等问题,推动具有高操作性的AFM装置在工业领域和科学研究开发领域实现普及。通过使用AFM100/100Plus，任何人都能轻松且稳定地获取可靠数据，从而完成从科学研究用途到质量管理中的日常作业。特别是AFM100 Plus，其用途十分广泛，可用于从观察石墨烯和碳纳米纤维等纳米材料，到超过0.1 mm的大范围3D形貌观察、粗糙度分析、物性评估等领域。

产品特点：

１.提高了操作性、可靠性及总处理量

为简化过去操作繁琐的悬臂更换，采用新开发的预装方式悬臂，提高了操作性。而且，通过配备自动向导功能，还可以根据样品的表面形貌，自动设置最佳测量条件，对探针进行接触状态控制和扫描速度调整等，任何人测量都可以得到稳定的结果，从而提高了数据的可靠性。此外，该机型支持自动多点测量，只需点击一下，从测量，到图像数据分析、保存可一次性完成，大大缩短了数据测量分析时间。

2.提高了与本公司SEM装置的亲和性　

选配功能“AFM标记功能”通过采用日立高新技术自主开发的SÆMic．(SÆMic：AFM-SEM相关显微镜法)观察方法,提高了与扫描电子显微镜SEM装置的亲和性。在观察样品的同一位置时，可以充分发挥各个设备的特性，对样品进行机械特性、电气特性、成分分析等检测，易于开展多方面分析。

3.实现装置的扩展性和持续性

为确保用户可长期使用，该装置标配控制软件免费下载服务和能够自行诊断意外故障因素的自检功能。因此，用户只需自己动手进行软件升级，即可始终保持最新性能。

4 Park原子力显微镜全新型原子力显微镜Park FX40【产品链接】

全新型原子力显微镜Park FX40

“与Park推出的前几代AFM系列不同，Park FX40自行负责了扫描前和扫描期间的所有设置，包括自动换针、探针识别、激光校准、样品定位以及近针和成像优化等操作。”Park全球产品研发部门副总裁Ryan Yoo评论道，“Park FX40兼有最新的人工智能技术和Park领先于半导体行业且价值百万美金的自动化技术，所以可以轻松自主执行上述任务。”

新的 Park FX40 原子力显微镜不仅是几十个新功能的组合和原件的再升级，它还在原有的设计基础上，进行了全面而彻底的改革，使得AFM 具备高级的自动化能力。福音来了！即便是未经专业培训的研究型科学家们也能通过该显微镜轻松快捷地完成扫图过程，而专业的研究人员更可以将选择和正确装载探针的时间节省下来，以专注于他们更擅长的领域。除此之外，Park FX40还彻底升级了AFM的许多关键方面，其中包括采用尖端的机电技术极大降噪，减少束斑大小，调整光学视野，以及多功能嵌入样品台等。

Park FX 尖端的智能系统可以让用户在初始操作时同时放置多个样品（相同或不同类型），并将根据用户的需求进行自动成像。除此之外，该显微镜还能轻松及时地获取可发布的数据，并缩短研究周期来获得科学和工程上的最终成功。这些都有助用户实现更快更准的研究。 同时，Park FX40 独特的环境传感、自我诊断系统和避免头部碰撞的智能系统确保自身能够以更佳性能持续运行。

据悉，在与全球原子力显微镜应用科学家们的密切合作下，Park产品市场部过去一整年都在不懈努力，潜心研发Park FX。“我们的科学家认识到AFM可以帮助研究人员获得前所未有的科学数据，并对纳米科学创新产生不可估量的影响。” Park公司的创立者，全球CEO朴尚一博士（Dr. Sang-il Park）评论道，“一直以来，我们都秉承着一颗赤诚之心来研发超级智能自动化的 Park FX 。因为我们的终极目标是为研究人员的工作保驾护航，帮助他们发现并打开科学更深处奥秘的大门！”