什么是原子探測器(Atom Probe)？

原子探針是一種具有觀察和分析原子大小物體的分辨率的顯微鏡，特別是原子探針在材料科學領域的應用，將物質的各種性質應用于其他科學和工程工業的學科。該裝置使科學家能夠在原子水平上研究分子結構并確定材料的宏觀性質...

原子探針是一種具有觀察和分析原子大小物體的分辨率的顯微鏡，特別是原子探針在材料科學領域的應用，將物質的各種性質應用于其他科學和工程工業的學科。該裝置使科學家能夠在原子水平上研究分子結構并確定材料的宏觀性質。應用物理、化學、納米科學和法醫工程都利用該儀器確定研究所需組件的特性。

原子探針最初由德國物理學家埃爾文·威廉·穆勒（Erwin Wilhelm Muller）于1967年設計。原子探針顯微鏡的一個重要方面是它使用飛行時間光譜技術。這種技術測量了它所需的時間范圍通過某種介質的原子或其他物體。它也可用于各種能量事件，如電磁波。其目的是確定路徑的速度或長度，并確定粒子或其他現象的流速。基本上，電場是用來加速介質中的離子的，它可以測量動能并用來計算速度。場離子顯微術也被用作原子探針的一種分析技術。它可以識別物體尖銳金屬尖端表面的原子圖像和組成。半徑必須小于50納米，并放置在真空室中極低的壓力。當低溫溫度建立時，像氦或氖這樣的成像氣體被引入。在電場啟動后，離子帶正電荷并放大尖端的成分。這種技術的最先進形式之一是原子探針層析成像在這一過程中，使用位置敏感探測器產生三維圖像，這項技術的改進，利用激光脈沖，可以觀察金屬以外的其他材料的成分。某些半導體材料，如硅或其他絕緣材料，可以用原子探針的方法進行分析技術。原子探測器最初是由德國物理學家埃爾文·威廉·穆勒在1967年設計的。另外一些科學家，如J.A.Panitz和S.Brooks McLane在當時擴展了這個概念。但是，直到2005年激光脈沖原子探針的商業化，這項技術才在材料科學領域得到高度普及。

發表于 2020-09-07 23:18
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分類：科學教育

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