掃描探針顯微鏡(SPM)是納米科技領域很為關鍵的發明之一，是一種表面分析儀器，它能夠利用尖銳的針尖對樣本進行物理光柵掃描，可以在原子或納米級分辨率下通過真實空間直接檢測各種信號，從而深入了解樣品的結構、電子、振動、光學、磁性、(生物)化學和機械性能。

SPM主要包括原子力顯微鏡、靜電力顯微鏡、磁力顯微鏡、掃描離子電導顯微鏡、掃描電化學顯微鏡等，是綜合運用光電子技術、激光技術、微弱信號檢測技術、精密機械設計和加工、自動控制技術、數字信號處理技術、應用光學技術、計算機高速采集和控制及高分辨圖形處理技術等現代科技成果的光、機、電一體化的高科技產品，可應用于物理學、化學、材料科學和生物學等多個領域，改變了人類對物質的研究范式和基礎認知。
 
由于技術與經驗的限制，我國的質量好的SPM一直受制于國外。近日，北京大學物理學院發布消息稱，該院江穎教授課題組與劉開輝教授課題組合作研發了一臺qPlus型光耦合掃描探針顯微鏡，該顯微鏡性能達到國際很好水平，其中原子力傳感器振幅噪音和品質因子就達到了很好的水平。
 
研究人員成功研發出了一套具有自主知識產權的基于qPlus傳感器的掃描探針技術該技術通過探測很微弱的高階靜電力，刷新了掃描探針顯微鏡的空間分辨率，國際上首次實現了水分子中氫原子的直接成像，將水的微觀實驗研究帶入一個全新的時代。
 
在技術突破的基礎上，研究人員成功搭建了成功搭建了一臺qPlus型光耦合掃描探針顯微鏡商業化樣機(**：一種基于qPlus的光耦合掃描探針顯微鏡；**號：202121333378.5)。
 
據了解，該設備兼容超高真空和低溫(液氦)環境，各項指標達到國際很好水平——電路噪音背底低至5 fA/Hz1/2，針尖高度振動噪音峰小于200 fm/Hz1/2，熱漂移小于0.1 pm/min。同時，該設備的qPlus傳感器的背底振幅噪音(~2 pm)和品質因數(可以達到140000)也達到很好的水平。此外，設備的掃描探頭上直接集成了可驅動光學透鏡的三維納米定位器(**：一種透鏡三維移動裝置；**號：202120697032.7)，大幅提升了光激發與光收集效率，避免了激光聚焦光斑的微抖動問題，使得設備兼備優越的光學兼容性，能夠是研究多種分子和材料體系的結構、化學成分及動力學行為的理想工具。
 
據悉，近日北京大學與國內儀器公司就上述兩種相關實用**簽訂了轉讓合同，如果該設備成功產業化，將有望打破SPM長期被國外壟斷的局面，實現質量好的掃描探針顯微鏡的國產替代。
 
資訊來源：北京大學物理學院、百度百科
文章鏈接：化工儀器網 https://www.chem17.com/news/Detail/141896.html

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