最初目的,也是为一般的个人提供一个廉价的解决方案!廉价!造价在1000美元之内。比我5块包邮的心理价位 贵了一丝丝!这个廉价原子显微镜的设计者是台湾中央研究所物理研究所胡恩德博士设计并制做,具体电路板设计 是为了鼓励更多感兴趣的人参与到类似的项目之中,据说有详细的制作教程!在这,但我多次 下载失败,很多人都直接问原文作者whoand邮箱索要这份详细的DIY指导,他的邮箱:。 以下为转文(原文是三种语言写的,大部分都有中文,转帖开始) 显微镜可让我们看到肉眼无法观察的结构,实在是太棒了!光学显微镜能看到微米等级(1/1,000毫米)结构, 然而原子力显微镜更可让我们看到納米(1/1,000,000毫米)结构。一般的原子力显微镜动辄数万至数十万美元, 只有研究机构可以负担得起。我们希望透这次介绍,告诉大家如何利用身边的元器件,包括DVD Rom的激光头 以及你手表里面哔哔叫的压电喇叭,来制作一套自己的納米级原子力显微镜的的光机系统,材料价格不超过 1000美元。传统原子力显微镜大多使用光杠杆原理,而教育型原子力显微镜使用像散式光路侦测探针位移, 此教育型原子力显微镜由台湾中央研究院物理研究所胡恩德博士设计并制作。 这边由北京清华大学附属中学的国中学生来示范,如何自己动手组装原子力显微镜的光学机构系统。底座 由4片电路板构成,组起来的结构件使用焊锡固定。(这里说到了清华附中,看来是不排斥大陆人的) 扫描仪由三片电路板组成,焊接扫描仪结构后,并以AB胶将结构的四支脚固定在底座的四片压电喇叭上, 并将第五片压电喇叭固定于扫描仪顶端,大部分的零件皆由焊锡固定 扫描仪需要三个接口分别接收X、Y、Z三个方向的控制信号。安装信号接头后,并将五个压电喇叭透过 最低限度的防震平台是保证显微镜量测精度的关键,好消息是这防震平台的材料随手可得:1. 自行车内胎 (直径约10-18英寸) 2. 一块石头、铁块、或其他外形呈长方体的重物(重约3-10千克即可,长宽分别约 20厘米和50厘米,厚度不限) 3. 为内胎充气的气泵。将一条自行车内胎充气,接着将石头放置于内胎上, 此即为一简易的被动式防震平台。 低价原子力显微镜跟一般原子力显微镜一样,需要稍微准备一下样品。我们这边使用DVD与Blu-ray光盘 (将保护层撕除)作为原子力显微镜系统测试样品,因为DVD数据轨道间距为740納米,Blu-ray光盘数据 轨道间距为320納米。此外清华大学附属中学的国中生也很好奇想看看橡皮擦的納米结构。仅需将样品 裁切至大约1公分平方并在背面黏贴美工刀片,即可透过磁力吸在扫描仪上进行扫描。 首先学生用自己组装的原子力显微镜装上探针扫描空白DVD光盘数据轨(结构间距740納米),由影像可以得知, 此原子力显微镜的扫描仪运作范围是X与Y方向各15微米。学生并将AFM量测到结果(右图)跟USB光学显微镜 所得到的影像(左图)进行比对,光学显微镜看不到的数据轨納米结构可由原子力显微镜轻易地得到。 接着学生们对于日常使用的橡皮擦表面结构非常有兴趣,首先使用USB光学显微镜观察(左图),看到的结构不是 很明显,而原子力显微镜可以清楚看到橡皮擦的表面结构凹凸不平非常粗糙(右图)。橡皮擦的量测范围是5x5微米。 学生想挑战结构更小的空白Blu-ray光盘片数据轨,其间距为320納米。由量测结果可看到密度更高的Blu-ray光盘 数据轨,扫描范围为10x10微米。此外,我们可在数据轨上可以看到数个尺寸约1微米左右的颗粒,此即为北京 漂浮在空气中的PM 2.5颗粒。 由于网站转PDF档出了问题,这边附上PDF链结: (最后两步,没有中文,由于本人能力有限,所以连同英文一块贴出来,配上译文) 文中提供的文件,我会上传网盘的,有兴趣的可以先管他要一份详细的制做指导,再花这1000美元,买个原子探针。 关于这个价格,是原文提供的,我对此是七窍不通 还有其他人提示,这个网站最近更是十多年前了,但上边介绍了几个类似项目,看来搞这个的人还不少,有DIY成功的。 |
除了给孩子报各种补习班,我们还能给孩子一个什么样的暑假呢? 鲨鱼老师教大家花10块钱做一个千倍光学显微镜,一起来看! 先来看看光学显微镜下的神奇微观世界吧!(制作视频在文章最下面哦) 显微镜下的西番莲花粉(像不像巧克力球) 点击观看光学显微镜制作小实验: 欢迎关注鲨鱼实验室微信公众号:shark_wish 让孩子爱上学习! |
利用手机的镜头和激光笔的镜头可以制作千倍级的显微镜,操作也是非常简单的。
先将这样一个激光笔拆开。
粘在手机或平板的镜头上,一定要对准。当然你可以用热熔胶在外侧粘上,撕掉透明胶,这样效果更好。
馒头粒在显微镜下的效果。
总的来说效果一般,并不能和真正的高倍纤维镜相比,但是作为娱乐和简单的放大效果还是不错的。