| 보유기관명 |
한국과학기술연구원 |
| 보유기관코드 |
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| 활용범위 |
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| 활용상태 |
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| 표준코드 |
A208 |
| 표준분류명 |
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| 시설장비 설명 |
Dimension Edge는 Large Stage AFM System으로 최대 150mm 시료를 바로 탑재하여 작업을 할 수 있는 System으로 Biology Polymer Material Semiconductor와 그 외 다양한 분야에서 시료의 물리적/전기적 특성 측정과 NanoScale의 표면측정 장비임. 특히 멤브레인 연구와 관련해서 Fluid안에서 가장 선명한 데이터를 얻을 수 있는 Fluid TappingMode™ 와 Force Modulation을 이용한 실험이 가능하여 기존 장비에서는 얻기 힘들었던 실시간으로 시료의 3차원 형상을 가능하게 한 장비이다.Scanning Probe Microscope XYZ Closed-Loop Application Module-ready SPM Scan Head Air Vacuum Module Kit High Efficiency Direct Drive TappingMode Cantilever Holder for Scanning in Fluid with SPM Vibration Table을 제공하고 있다.표면 거칠기를 AFM(Atomic Force Microscope)으로 측정 할 수 있다. AFM에서는 텅스텐으로 만든 바늘 대신에 마이크로머시닝으로 제조된 캔틸레버(Cantilever)라고 불리는 작은 막대를 쓴다. 캔틸레버는 길이가 100μm 폭 10μm 두께 1μm로서 아주 작아 미세한 힘에 의해서도 아래위로 쉽게 휘어지도록 만들어졌다. 또한 캔틸레버 끝 부분에는 뾰족한 바늘이 달려 있으며 이 바늘의 끝은 원자 몇 개 정도의 크기로 매우 첨예하다. 이 탐침을 시료 표면에 접근시키면 탐침 끝의 원자와 시료표면의 원자 사이에 서로의 간격에 따라 끌어당기거나(인력) 밀치는 힘(척력)이 작용한다. Contact mode의 AFM에서는 척력을 사용하는데 그 힘의 크기는 1~10 nN 정도로 아주 미세하지만 캔틸레버 역시 아주 민감하므로 그 힘에 의해 휘어지게 된다. 이 캔틸레버가 아래위로 휘는 것을 측정하기 위하여 레이저 광선을 캔틸레버에 비추고 캔틸레버 윗면에서 반사된 광선의 각도를 포토다이오드(Photodiode)를 사용하여 측정한다. 이렇게 하면 바늘 끝이 0.01nm 정도로 미세하게 움직이는 것까지 측정해낼 수 있다. 바늘 끝의 움직임을 구동기에 역되먹임(feedback)하여 AFM의 캔틸레버가 일정하게 휘도록 유지시키면 탐침 끝과 시료사이의 간격도 일정해지므로 STM의 경우에서와 같이 시료의 형상을 측정해낼 수 있다. Non-contact mode의 AFM에서는 원자사이의 인력을 사용하는데 그 힘의 크기는 0.1- 0.01 nN 정도로 시료에 인가하는 힘이 contact mode에 비해 훨씬 작아 손상되기 쉬운 부드러운 시료를 측정하는데 적합하다. 원자간 인력의 크기가 너무 작아 캔틸레버가 휘는 각도를 직접 잴 수가 없기 때문에 non-contact mode에서는 캔틸레버를 고유진동수 부근에서 기계적으로 진동 시킨다. 시료표면에 다가가면 원자간의 인력에 의해 고유진동수가 변하게 되어 진폭과 위상에 변화가 생기고 그 변화를 lock-in amp로 측정한다. 원자간에 상호 작용하는 힘은 시료의 전기적 성질에 관계없이 항상 존재하므로 도체나 부도체 모두를 높은 분해능으로 관찰 할 수 있다.또한 AFM은 다른 현미경 SEM(Scanning Electron Microscope)이나 TEM (Transmission Electron Microscope)처럼 미세구조를 관찰할 수 있으며 직접 탐침이 스캔을 하기 때문에 표면의 거칠기를 측정할 수 있는 장점이 있다. 표면 거칠기가 크다는 것은 측정하기자 하는 샘플 표면에 Floulant들이 Peak and valley 사이에 끼여 Fouling을 유발할 수 있음을 말한다. 본 실험에서 사용된 장비는 Dimension Edge는 수중에 있는 멤브레인 표면도 측정이 가능하다. 따라서 Fouling이 발생한 멤브레인을 건조없이 표면을 측정할 수 있어 멤브레인 표면에 Foulant들의 Formation을 관찰할 수 있다. 또한 캔틸레버에 특정 Particle을 붙여 Particle과 멤브레인 사이에 Interaction force를 측정하여 어떠한 Particle이 멤브레인에 Fouling |
| 장비이미지코드 |
http://nfec.ntis.go.kr/storage/images/equip/photo/201110/.thumb/20111020174852.jpg |
| 장비위치주소 |
서울 성북구 월곡2동 과학기술연구원 39-1번지 한국과학기술연구원 연구동(L5) 1층 L5142 |
| NFEC 등록번호 |
NFEC-2010-08-082153 |
| 예약방법 |
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| 카타로그 URL |
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| 메뉴얼 URL |
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| 원문 URL |
http://www.zeus.go.kr/equip/read?equipId=Z-NTIS-0018799 |
| 첨부파일 |
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