JP2003254886A - Gas chromatograph scanning probe microscope - Google Patents

Gas chromatograph scanning probe microscope

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JP2003254886A
JP2003254886A JP2002053966A JP2002053966A JP2003254886A JP 2003254886 A JP2003254886 A JP 2003254886A JP 2002053966 A JP2002053966 A JP 2002053966A JP 2002053966 A JP2002053966 A JP 2002053966A JP 2003254886 A JP2003254886 A JP 2003254886A
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JP
Japan
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cantilever
probe
gas chromatograph
gas
scanning probe
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JP2002053966A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Takazawa
信明 高澤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means capable of both securing higher spatial resolution than a method comprising a conventional scanning probe microscope in analysis of a microregion in the surface of matter and identifying the chemical constitution of the matter. <P>SOLUTION: The gas chromatograph scanning probe microscope comprises both a scanning probe microscope and a gas chromatograph mass analyzer. The scanning probe microscope is provided with both a means for heating, vaporizing, and decomposing a point of observation of a sample to be observed at the tip of a probe fixed to the side of one end of a cantilever and a gas introduction path communicating from an opening at the tip of the probe to an opening on the side of the other end of the cantilever through inside the cantilever. The gas chromatograph mass analyzer receives gases from the opening on the side of the other end of the cantilever via a gas conduit. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査プローブ顕微
鏡とガスクロマトグラフ質量分析器とを合体させたガス
クロマトグラフ走査プローブ顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas chromatograph scanning probe microscope in which a scanning probe microscope and a gas chromatograph mass spectrometer are combined.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査プローブ顕微鏡(SPM:Scanning
Probe Microscope)は、走査トンネル顕微鏡(ST
M:Scanning Tunneling Microscope)をベースとして
多様な形態に開発された顕微鏡の総称であり、その代表
が原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscop
e)である。原子間力顕微鏡は、元来のSTPでは観察
対象が導電性を有する金属や半導体に限られていたのに
対して、導電性の有無を問わず無機物、有機物、生物の
試料のいずれにも適用できるため、nmスケールで試料
表面の凹凸形態を観察できる有力な手段として種々の分
野で利用されている。
2. Description of the Related Art Scanning probe microscope (SPM: Scanning)
Probe Microscope is a scanning tunneling microscope (ST
M: A general term for microscopes developed in various forms based on the Scanning Tunneling Microscope (AFM), and its representative is the atomic force microscope (AFM).
e). In the original STP, the observation object of the atomic force microscope was limited to conductive metals and semiconductors, but it was applied to inorganic, organic, and biological samples with or without conductivity. Therefore, it is used in various fields as a powerful means for observing the unevenness of the sample surface on the nm scale.

【0003】しかし、特に材料開発の分野においては、
試料表面の形態観察だけでなく、微小部位の構成成分や
化学構造(原子同士の結合状態)も解析できる手段が要
望されている。
However, especially in the field of material development,
There is a demand for a means that can analyze not only the morphology of the sample surface but also the constituent components and chemical structures (bonding state of atoms) of minute parts.

【0004】そのような手段として、X線光電子分光法
(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)や走査
型近接場光学顕微鏡(SNOM:Scanning Nearfield O
ptical Microscope)を利用した方法が検討されてい
る。
As such means, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning near-field optical microscope (SNOM) are available.
A method using a vertical microscope is being studied.

【0005】しかし、X線光電子分光法では、(1)空間
分解能が30μmφ程度と低い、(2)高真空中での観察
しかできない、(3)得られる情報が断片的であり、物質
の化学構造を同定できない、という限界があった。
However, in X-ray photoelectron spectroscopy, (1) the spatial resolution is as low as about 30 μmφ, (2) only observation in high vacuum is possible, (3) the obtained information is fragmentary, and the chemistry of the substance There was a limit that the structure could not be identified.

【0006】走査型近接場光学顕微鏡を用いた場合も、
(1)空間分解能が200nmφ程度と不十分であり、(2)
得られる情報が断片的であり、物質の化学構造を同定
できない、という限界があった。
Even when a scanning near-field optical microscope is used,
(1) Spatial resolution is insufficient at around 200 nmφ, and (2)
There was a limit that the information obtained was fragmentary and the chemical structure of the substance could not be identified.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、走査プロー
ブ顕微鏡を利用した物質表面の微小領域分析において、
従来の方法に比べて、更に高い空間分解能を確保し、か
つ物質の化学構造の同定を可能にする手段を提供するこ
とを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for analyzing a minute area of a material surface using a scanning probe microscope.
It is an object of the present invention to provide means for ensuring a higher spatial resolution and enabling identification of the chemical structure of a substance as compared with the conventional method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、カンチレバーの一端側に固定されたプローブの
先端で観察試料の観察点を加熱して気化および分解する
手段、およびプローブ先端の開口からプローブ内および
カンチレバー内を通ってカンチレバーの他端側の開口ま
で連通するガス導路を備えた走査プローブ顕微鏡と、ガ
ス導管を介して上記カンチレバー他端側開口からのガス
を受け入れるガスクロマトグラフ質量分析器とから成る
ことを特徴とするガスクロマトグラフ走査プローブ顕微
鏡によって達成される。
According to the present invention, the above object is to evaporate and decompose the observation point of an observation sample by heating the observation point of the observation sample with the tip of the probe fixed to one end side of the cantilever, and the probe tip. Scanning probe microscope having a gas conduit communicating from the opening of the cantilever through the probe and the cantilever to the opening on the other end of the cantilever, and a gas chromatograph that receives gas from the opening on the other end of the cantilever via a gas conduit. And a gas chromatograph scanning probe microscope.

【0009】本発明のガスクロマトグラフ走査プローブ
顕微鏡は、走査プローブ顕微鏡のプローブ先端の寸法に
対応した10nmφ〜50nmφという微小領域から試
料表面物質をガスの形でサンプリングし、このガス試料
を直接にガスクロマトグラフ質量分析器で分析すること
ができる。すなわち、10nmφ〜50nmφという高
分解能で試料表面の化学構造を分析できる。
The gas chromatograph scanning probe microscope of the present invention samples the sample surface substance in the form of gas from a minute region of 10 nmφ to 50 nmφ corresponding to the size of the probe tip of the scanning probe microscope, and directly samples this gas sample. It can be analyzed with a mass spectrometer. That is, the chemical structure of the sample surface can be analyzed with a high resolution of 10 nmφ to 50 nmφ.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のガスクロマトグラフ走査
プローブ顕微鏡においては、微小領域の試料表面物質を
ガスとしてサンプリングするための観察点加熱手段とし
て、下記の2つの形態を採用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the gas chromatograph scanning probe microscope of the present invention, the following two modes can be adopted as the observation point heating means for sampling the sample surface substance in the minute region as a gas.

【0011】実施形態1 カンチレバーを保持するホルダーに設けたヒーターによ
り、カンチレバーおよびプローブを介してプローブ先端
を加熱し、プローブ先端からの輻射熱により観察試料の
観察点を加熱する。
Embodiment 1 A heater provided in a holder for holding a cantilever heats a probe tip through a cantilever and a probe, and radiant heat from the probe tip heats an observation point of an observation sample.

【0012】望ましい態様では、カンチレバーおよびプ
ローブの表面に伝熱皮膜を設けてある。これにより、ホ
ルダーに設けたヒーターから、カンチレバーおよびプロ
ーブを介した熱伝達が促進され、ヒーター効率が高ま
る。
In a preferred embodiment, a heat transfer film is provided on the surfaces of the cantilever and the probe. As a result, heat transfer from the heater provided in the holder via the cantilever and the probe is promoted, and the heater efficiency is increased.

【0013】実施形態2 カンチレバーのプローブ固定部の反対面に設けた半透光
性かつ気密性の窓を通してプローブ内のガス導路に入射
させたレーザビームを、プローブ先端開口から観察試料
に照射することにより、観察点を加熱する。
Embodiment 2 The observation sample is irradiated with the laser beam which is incident on the gas guide path in the probe through the semi-transparent and airtight window provided on the surface opposite to the probe fixing portion of the cantilever. This heats the observation point.

【0014】望ましい態様では、上記レーザビームが、
カンチレバーの変位検出用と上記加熱用を兼ねている。
これにより、単一のレーザビーム照射系でよいので、装
置の構造が簡潔になる。その場合、レーザ源からカンチ
レバーに照射されたレーザビームは、半透光性の窓を透
過した部分がプローブ内ガス導路を経て観察試料に照射
され、残部は半透光性窓で反射されカンチレバー変位検
出用に供される。半透光性窓は、典型的には半透過ガラ
スから成る。
In a preferred embodiment, the laser beam is
It serves both for detecting the displacement of the cantilever and for heating.
This simplifies the structure of the device because only a single laser beam irradiation system is required. In that case, the laser beam emitted from the laser source to the cantilever is radiated to the observation sample through the gas passage in the probe at the part that has passed through the semi-transparent window, and the rest is reflected at the semi-transparent window. It is used for displacement detection. The translucent window is typically made of translucent glass.

【0015】もちろん、カンチレバー変位検出用と試料
観察点加熱用として、それぞれ別個のレーザビーム照射
系を備えていてもよい。
Of course, separate laser beam irradiation systems may be provided for detecting the cantilever displacement and for heating the sample observation point.

【0016】[0016]

【実施例】〔実施例1〕図1を参照して、実施形態1に
よる本発明の実施例を説明する。
EXAMPLES Example 1 An example of the present invention according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0017】本発明のガスクロマトグラフ走査プローブ
顕微鏡1は、走査プローブ顕微鏡10と、ガスクロマト
グラフ質量分析器20とを、ガス導管としてのキャピラ
リー30で接続して成る。
The gas chromatograph scanning probe microscope 1 of the present invention comprises a scanning probe microscope 10 and a gas chromatograph mass spectrometer 20 connected by a capillary 30 as a gas conduit.

【0018】走査プローブ顕微鏡10は、ピエゾスキャ
ナ11上に載置・保持した観察試料Sの表面Aを、ホル
ダ12に保持したカンチレバー13の端部に固定したプ
ローブ(探針)14で走査する構成である。カンチレバ
ー13の変位を検出するためのレーザ系は図示を省略し
てある。
The scanning probe microscope 10 scans the surface A of an observation sample S placed and held on the piezo scanner 11 with a probe (probe) 14 fixed to the end of a cantilever 13 held by a holder 12. Is. A laser system for detecting the displacement of the cantilever 13 is not shown.

【0019】カンチレバー13を貫通するガス導管15
と、プローブ14を貫通して先端に開口するガス導管1
6とが連通している。カンチレバー13のガス導管15
は空洞にシリコーン系樹脂等の高分子ゲルを充填したも
のであり、プローブ14のガス導管16は空洞である。
導管16を構成する空洞は例えば直径50nmであり、
プローブ14の先端に開口している。
A gas conduit 15 passing through the cantilever 13.
And a gas conduit 1 that penetrates the probe 14 and opens at the tip
It communicates with 6. Gas conduit 15 of cantilever 13
Is a cavity filled with a polymer gel such as silicone resin, and the gas conduit 16 of the probe 14 is a cavity.
The cavity forming the conduit 16 has a diameter of 50 nm,
It is opened at the tip of the probe 14.

【0020】ホルダ12には、カンチレバー13を固定
した部分にヒーター17が内蔵されており、ヒーター1
7で発生した熱がカンチレバー13およびプローブ14
を伝導してプローブ14の先端から輻射熱Rとして放射
され、これにより試料表面Aのプローブ14の先端に対
面する微小領域を加熱する。カンチレバー13およびプ
ローブ14はそれぞれ表面が金、白金等の伝熱皮膜(図
示せず)で被覆されており、ヒーター17からプローブ
14先端までの熱伝導を促進するようにしてある。
The holder 12 has a built-in heater 17 in the portion where the cantilever 13 is fixed.
The heat generated in 7 causes the cantilever 13 and the probe 14
Is radiated as radiant heat R from the tip of the probe 14 to heat the minute area of the sample surface A facing the tip of the probe 14. The surfaces of the cantilever 13 and the probe 14 are coated with a heat transfer film (not shown) such as gold or platinum so as to promote heat conduction from the heater 17 to the tip of the probe 14.

【0021】加熱された試料表面Aの微小領域では、試
料Sの表面物質が加熱により気化・分解されてガスGと
して放出される。分解ガスGは、プローブ14のガス導
管16内を上昇し、カンチレバー13のガス導管15に
進入し、ガス導管15に接続されたキャピラリー30に
導かれてガスクロマトグラフ質量分析器20に入る。キ
ャピラリー30は管にシリコーン樹脂等の高分子ゲルを
充填したものである。
In the minute area of the heated sample surface A, the surface substance of the sample S is vaporized and decomposed by heating and released as gas G. The decomposition gas G rises in the gas conduit 16 of the probe 14, enters the gas conduit 15 of the cantilever 13, is guided to the capillary 30 connected to the gas conduit 15, and enters the gas chromatograph mass spectrometer 20. The capillary 30 is a tube filled with a polymer gel such as a silicone resin.

【0022】ガスクロマトグラフ質量分析器20は、ガ
スクロマトグラフ21と質量分析器23とから成る。ガ
スクロマトグラフ質量分析器20に入った分解ガスは、
ガスクロマトグラフ21のキャピラリーカラム22内で
分離された後、質量分析器23内で質量分析される。
The gas chromatograph mass spectrometer 20 comprises a gas chromatograph 21 and a mass spectrometer 23. The decomposed gas that has entered the gas chromatograph mass spectrometer 20 is
After being separated in the capillary column 22 of the gas chromatograph 21, mass analysis is carried out in the mass analyzer 23.

【0023】これにより、試料表面Aの分析点における
表面物質の化学構造を解析できる。プローブ14を走査
することにより、予め取り込んでおいた表面形状画像上
で、分析点を確認する。
As a result, the chemical structure of the surface substance at the analysis point on the sample surface A can be analyzed. By scanning the probe 14, the analysis point is confirmed on the surface shape image previously captured.

【0024】このようにして、走査プローブ顕微鏡の表
面観察像の各点について、50nmφの高分解能で試料
表面の化学構造情報を得ることができる。
In this way, the chemical structure information of the sample surface can be obtained at a high resolution of 50 nmφ for each point of the surface observation image of the scanning probe microscope.

【0025】〔実施例2〕図2を参照して、実施形態2
による本発明の実施例を説明する。
[Embodiment 2] Referring to FIG.
An embodiment of the present invention will be described.

【0026】本発明のガスクロマトグラフ走査プローブ
顕微鏡2は、走査プローブ顕微鏡40と、ガスクロマト
グラフ質量分析器20とを、ガス導管としてのキャピラ
リー30で接続して成る。
The gas chromatograph scanning probe microscope 2 of the present invention comprises a scanning probe microscope 40 and a gas chromatograph mass spectrometer 20 connected by a capillary 30 as a gas conduit.

【0027】走査プローブ顕微鏡40は、ピエゾスキャ
ナ11上に載置・保持した観察試料Sの表面Aを、ホル
ダ12に保持したカンチレバー13の端部に固定したプ
ローブ(探針)14で走査する構成である。
The scanning probe microscope 40 scans the surface A of the observation sample S placed and held on the piezo scanner 11 with the probe (probe) 14 fixed to the end of the cantilever 13 held by the holder 12. Is.

【0028】カンチレバー13を貫通するガス導管15
と、プローブ14を貫通して先端に開口するガス導管1
6とが連通している。カンチレバー13のガス導管15
は空洞にシリコーン系樹脂等の高分子ゲルを充填したも
のであり、プローブ14のガス導管16は空洞である。
導管16を構成する空洞は例えば直径50nmであり、
プローブ14の先端に開口している。
A gas conduit 15 passing through the cantilever 13.
And a gas conduit 1 that penetrates the probe 14 and opens at the tip
It communicates with 6. Gas conduit 15 of cantilever 13
Is a cavity filled with a polymer gel such as silicone resin, and the gas conduit 16 of the probe 14 is a cavity.
The cavity forming the conduit 16 has a diameter of 50 nm,
It is opened at the tip of the probe 14.

【0029】カンチレバー13のプローブ14固定部分
の反対面には、半透過ガラスから成る半透光性かつ気密
性の窓41が設けてある。
On the surface of the cantilever 13 opposite to the portion where the probe 14 is fixed, a semitransparent and airtight window 41 made of semitransparent glass is provided.

【0030】レーザ源18から照射されたレーザビーム
L0は、窓41で透過レーザビームL1と反射レーザビ
ームL2に分かれる。反射レーザビームL2は検出器1
9で受光されカンチレバー13の変位検出に用いられ
る。窓41を構成する半透過ガラスは、ガラス表面に金
属を薄く被覆することにより作製され、被覆する金属の
種類、被覆厚さ等の選択により、透過レーザビームL1
と反射レーザビームL2の比率を調整することができ
る。
The laser beam L0 emitted from the laser source 18 is split into a transmitted laser beam L1 and a reflected laser beam L2 at the window 41. The reflected laser beam L2 is detected by the detector 1
The light is received at 9 and used for detecting the displacement of the cantilever 13. The semi-transmissive glass forming the window 41 is produced by thinly coating the glass surface with a metal, and the transmissive laser beam L1 is selected by selecting the type of the metal to be coated, the coating thickness, and the like.
The ratio of the reflected laser beam L2 can be adjusted.

【0031】透過レーザビームL1は、プローブ14を
貫通する空洞としてのガス導管16を通ってプローブ1
4の先端から放射され、これにより試料表面Aのプロー
ブ14の先端に対面する微小領域を加熱する。放射され
るレーザビームはプローブ14の先端開口により、入射
時に比べて更に小径に絞られる。
The transmitted laser beam L1 passes through the probe 14 through a gas conduit 16 which is a cavity passing through the probe 14.
Radiation is emitted from the tip of the probe 4, and this heats a minute area of the sample surface A facing the tip of the probe 14. The emitted laser beam is narrowed down by the tip opening of the probe 14 to a diameter smaller than that at the time of incidence.

【0032】加熱された試料表面Aの微小領域では、試
料Sの表面物質が加熱により気化・分解されてガスGと
して放出される。分解ガスGは、プローブ14のガス導
管16内を上昇し、カンチレバー13のガス導管15に
進入し、ガス導管15に接続されたキャピラリー30に
導かれてガスクロマトグラフ質量分析器20に入る。
In the heated minute area of the sample surface A, the surface substance of the sample S is vaporized and decomposed by heating and released as a gas G. The decomposition gas G rises in the gas conduit 16 of the probe 14, enters the gas conduit 15 of the cantilever 13, is guided to the capillary 30 connected to the gas conduit 15, and enters the gas chromatograph mass spectrometer 20.

【0033】ガスクロマトグラフ質量分析器20は、ガ
スクロマトグラフ21と質量分析器23とから成る。ガ
スクロマトグラフ質量分析器20に入った分解ガスは、
ガスクロマトグラフ21のキャピラリーカラム22内で
分離された後、質量分析器23内で質量分析される。
The gas chromatograph mass spectrometer 20 comprises a gas chromatograph 21 and a mass spectrometer 23. The decomposed gas that has entered the gas chromatograph mass spectrometer 20 is
After being separated in the capillary column 22 of the gas chromatograph 21, mass analysis is carried out in the mass analyzer 23.

【0034】これにより、試料表面Aの分析点における
表面物質の化学構造を解析できる。プローブ14を走査
することにより、予め取り込んでおいた表面形状画像上
で、分析点を確認する。
As a result, the chemical structure of the surface substance at the analysis point on the sample surface A can be analyzed. By scanning the probe 14, the analysis point is confirmed on the surface shape image previously captured.

【0035】このようにして、走査プローブ顕微鏡の表
面観察像の各点について、50nmφの高分解能で試料
表面の化学構造情報を得ることができる。
In this way, the chemical structure information of the sample surface can be obtained at a high resolution of 50 nmφ for each point of the surface observation image of the scanning probe microscope.

【0036】更に、本実施形態の場合は、半透過ガラス
を介してラマン分光スペクトルを取り込むことにより、
より度な構造解析をすることも可能である。
Further, in the case of the present embodiment, by capturing the Raman spectrum through the semi-transparent glass,
It is also possible to perform more detailed structural analysis.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、走査プローブ顕微鏡を
利用した物質表面の微小領域分析において、従来の方法
に比べて、更に高い空間分解能を確保し、かつ物質の化
学構造の同定を可能にするガスクロマトグラフ走査プロ
ーブ顕微鏡が提供される。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in microscopic area analysis of a material surface using a scanning probe microscope, it is possible to secure a higher spatial resolution and to identify the chemical structure of the material as compared with the conventional method. A gas chromatograph scanning probe microscope is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の実施形態1によるガスクロマ
トグラフ走査プローブ顕微鏡の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas chromatograph scanning probe microscope according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、本発明の実施形態2によるガスクロマ
トグラフ走査プローブ顕微鏡の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a gas chromatograph scanning probe microscope according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…本発明の実施形態1によるガスクロマトグラフ走査
プローブ顕微鏡 2…本発明の実施形態2によるガスクロマトグラフ走査
プローブ顕微鏡 10…実施形態1に用いる走査プローブ顕微鏡 11…ピエゾスキャナ 12…ホルダ 13…カンチレバー 14…プローブ(探針) 15…ガス導管(カンチレバー内) 16…ガス導管(プローブ内) 17…ヒーター 18…レーザ源 19…レーザビーム検出器 20…ガスクロマトグラフ質量分析器 21…ガスクロマトグラフ 22…キャピラリーカラム 23…質量分析器 30…キャピラリー(ガス導管) 40…実施形態2に用いる走査プローブ顕微鏡 41…窓(半透光性・気密性) S…観察試料 A…観察試料Sの表面 G…観察試料Sの表面Aから放出される分解ガス L0…入射レーザビーム L1…透過レーザビーム L2…反射レーザビーム
1 ... Gas chromatograph scanning probe microscope 2 according to Embodiment 1 of the present invention ... Gas chromatograph scanning probe microscope 10 according to Embodiment 2 of the present invention ... Scanning probe microscope 11 used in Embodiment 1 ... Piezo scanner 12 ... Holder 13 ... Cantilever 14 ... Probe (probe) 15 ... Gas conduit (in cantilever) 16 ... Gas conduit (in probe) 17 ... Heater 18 ... Laser source 19 ... Laser beam detector 20 ... Gas chromatograph mass spectrometer 21 ... Gas chromatograph 22 ... Capillary column 23 ... Mass spectrometer 30 ... Capillary (gas conduit) 40 ... Scanning probe microscope 41 used in the second embodiment ... Window (semi-translucent / airtight) S ... Observation sample A ... Surface of observation sample S G ... Surface of observation sample S Decomposition gas L0 emitted from A ... Incident laser beam L1 ... Transmission ray Zabimu L2 ... reflected laser beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 30/16 G01N 30/16 K // G01N 1/22 1/22 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 30/16 G01N 30/16 K // G01N 1/22 1/22 E

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カンチレバーの一端側に固定されたプロ
ーブの先端で観察試料の観察点を加熱して気化および分
解する手段、およびプローブ先端の開口からプローブ内
およびカンチレバー内を通ってカンチレバーの他端側の
開口まで連通するガス導路を備えた走査プローブ顕微鏡
と、ガス導管を介して上記カンチレバー他端側開口から
のガスを受け入れるガスクロマトグラフ質量分析器とか
ら成ることを特徴とするガスクロマトグラフ走査プロー
ブ顕微鏡。
1. A means for heating and vaporizing and decomposing an observation point of an observation sample at the tip of a probe fixed to one end of the cantilever, and the other end of the cantilever passing through the probe tip and the cantilever from the opening of the probe tip. Gas chromatograph scanning probe, which comprises a scanning probe microscope having a gas conduit communicating with an opening on the side of the cantilever, and a gas chromatograph mass spectrometer which receives gas from the opening on the other end of the cantilever via a gas conduit. microscope.
【請求項2】 カンチレバーを保持するホルダーに設け
たヒーターにより、カンチレバーおよびプローブを介し
てプローブ先端を加熱し、プローブ先端からの輻射熱に
より観察試料の観察点を加熱することを特徴とする請求
項1記載のガスクロマトグラフ走査プローブ顕微鏡。
2. The heater provided in a holder for holding the cantilever heats the probe tip through the cantilever and the probe, and the radiant heat from the probe tip heats the observation point of the observation sample. A gas chromatograph scanning probe microscope as described.
【請求項3】 カンチレバーおよびプローブの表面に伝
熱皮膜を設けたことを特徴とする請求項2記載のガスク
ロマトグラフ走査プローブ顕微鏡。
3. The gas chromatograph scanning probe microscope according to claim 2, wherein a heat transfer film is provided on the surfaces of the cantilever and the probe.
【請求項4】 カンチレバーのプローブ固定部の反対面
に設けた半透光性かつ気密性の窓を通してプローブ内の
ガス導路に入射させたレーザビームを、プローブ先端開
口から観察試料に照射することにより、観察点を加熱す
ることを特徴とする請求項1記載のガスクロマトグラフ
走査プローブ顕微鏡。
4. The observation sample is irradiated with a laser beam incident on a gas guide path in the probe through a semitransparent and airtight window provided on the surface of the cantilever opposite to the probe fixing portion. The gas chromatograph scanning probe microscope according to claim 1, wherein the observation point is heated by means of:
【請求項5】 上記レーザビームが、カンチレバーの変
位検出用と上記加熱用を兼ねていることを特徴とする請
求項4記載のガスクロマトグラフ走査プローブ顕微鏡。
5. The gas chromatograph scanning probe microscope according to claim 4, wherein the laser beam serves both for displacement detection of the cantilever and for heating.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006004064A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-12 Honda Motor Co., Ltd. Scanning probe microscope system
JP2008079608A (en) * 2006-08-31 2008-04-10 Toyohashi Univ Of Technology Bioprobe with microneedle and production method of bioprobe with microneedle
JP2008304340A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Hitachi Ltd Sample analyzing method and sample analyzer
US20130305519A1 (en) * 2011-01-14 2013-11-21 Smarttip B.V. Method Of Manufacturing A Probe Comprising A Cantilever With A Conduit
CN110127589A (en) * 2019-05-22 2019-08-16 季华实验室 The probe of passivation layer for process substrate material
JP2019168400A (en) * 2018-03-26 2019-10-03 株式会社日立ハイテクサイエンス Scanning probe microscope and method for scanning of the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006004064A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-12 Honda Motor Co., Ltd. Scanning probe microscope system
US7578853B2 (en) 2004-07-02 2009-08-25 Honda Motor Co., Ltd. Scanning probe microscope system
JP2008079608A (en) * 2006-08-31 2008-04-10 Toyohashi Univ Of Technology Bioprobe with microneedle and production method of bioprobe with microneedle
JP2008304340A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Hitachi Ltd Sample analyzing method and sample analyzer
US20130305519A1 (en) * 2011-01-14 2013-11-21 Smarttip B.V. Method Of Manufacturing A Probe Comprising A Cantilever With A Conduit
US9086431B2 (en) * 2011-01-14 2015-07-21 Smarttip B.V. Method of manufacturing a probe comprising a cantilever with a conduit
JP2019168400A (en) * 2018-03-26 2019-10-03 株式会社日立ハイテクサイエンス Scanning probe microscope and method for scanning of the same
JP7048964B2 (en) 2018-03-26 2022-04-06 株式会社日立ハイテクサイエンス Scanning probe microscope and its scanning method
CN110127589A (en) * 2019-05-22 2019-08-16 季华实验室 The probe of passivation layer for process substrate material
CN110127589B (en) * 2019-05-22 2022-03-29 季华实验室 Probe for processing passivation layer of substrate material

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