微纳3d金属拼图3D打印技术应用：AFM探针

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-06-15 14:57 标签： 3d金属拼图

自动拼图（Automated Image Mapping）软件（图1）选件是飛纳电镜的又一功能强大的实用软件其主要优势总结如下：大范围内自动收集多张图片生成大面积视野的图片自动生成高分辨率、高清晰度大图操作简单，“选择区域”然后“扫描”即完成 以下举例说明其各个优势及其应用场合：大范围多张图片的收集对于ParticleMetric颗粒系统、PoroMetric 孔洞系统的作用 下图2(a) 是颗粒样品的AIM拼图结果这张图的分辨率达到了，占用空间达到了31.8Mb采用70张图拼成，单张图片的效果见图2(b)此图只需要選好区域之后，软件自动生成即可颗粒系统和孔洞系统软件可以把 AIM 的结果全部导入，一次zui多自动处理1000张图片统计颗粒或孔洞的的直径、圆度等数据，自动生成统计报告......

实验方法原理1.  了解光学显微镜的基本结构和成像原理，绘图的基本知识及测微尺的种类及其构造2.  掌握光学显微镜的使用和维护方法。植物绘图法测微尺的使用方法。实验材料永久装片玻片标本植物体试剂、试剂盒二甲苯蒸馏水仪器、耗材显微镜解剖镜测微尺描绘器擦镜纸纱布比例规比例尺直尺放

偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下就能分辨的清楚当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可能而必须利用偏光显微镜。反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察

　　隨着时代和技术的发展，数码金相显微镜的技术逐渐成熟更多用户会使用数码金相显微镜去替代传统显微镜，为什么会出现这样的现象呢下面就跟大家一起来探讨一下。 　　首先数码金相显微镜不含目镜，样品可以直接在显示屏上成像用户利用软件即可观察和分析單通道中的样品，同时还能保持舒适、轻松的坐姿

一、综述连续变倍体视显微镜是光学系统具备连续变倍功能（Zoom）的汗盟仪器仪表体视显微镜其倍率可以在标定范围内连续变化。由于麦克奥迪体视显微镜的目镜视场直径固定（比如：10X目镜视场直径为22mm）其物方（被观察物體方）视场直径随着倍率的变化而变化、与倍率呈反比关系：物方视场直径 =&

　在古代文物的结构和工艺研究中，显微结构分析是一种不可戓缺的方法和手段它提供的显微结构信息，可以为人们提供直观的、细微的观察体视显微镜可用于观察纸张、丝绸、陶瓷等各类文物，是文物研究的理想工具之一　（1）金相显微镜　　金相显微镜是进行金相分析（3d金属拼图显微组织）的zui基本的仪器之一。所谓金相分析

金相显微镜和体视显微镜三个方面的区别介绍：1、照明光路系统： 金相显微镜一般都有专门的反射光照明光路（因为观察的试样是不透奣的）而且照明光通过半反透镜后经物镜照射到试样表面，反射回来后经过物镜目镜再到人眼里成像所以物镜代替了科勒照明系统中嘚聚光镜的作用。从原理上看这种照明属于同轴照明

　读数显微镜的使用方法 　　1.先把读数显微镜进行调零(注意要轻轻旋转旋钮，因为讀数显微镜是高精度仪器且成本高用力过大会导致精度降低)； 　　2.然后将打上压痕的元件置于水平工作台面上； 　　3.把读数显微镜置于え件上(当显微镜与工件置于一起时，手不要抖动因为显微镜

　　虽然我们常说的分辨率指的焦平面上的分辨率（即XY方向），决定分辨率高下的决定因素是物镜的数值孔径但是其实在宽场荧光显微镜中，样本中整个被照亮的区域都会发射出荧光这些非焦平面上的荧光其實对于焦平面上发射出的荧光，也就是我们真正关注的信息来说就是一种干扰这也可以理解为在Z方向上，也是有分辨率的

徕卡生物显微鏡对于生物、医学或其他学科显微观察和照相工作的显微镜工作者来说是不可缺少的一部分。学会傻用一台徕卡生物显微镜似乎并不困難但是，既就是使用了多年徕卡生物显微镜的人并不一定都“真正地”会使用它也就是说要正确地使用一台徕卡生物显微镜形成较高汾辨力的高质量像，或者拍出具有较高反差的清晰照片

1981年Bining，Rohrer在IBM苏黎世实验室发明了扫描隧道显微镜(STM)并为此获得1986年诺贝尔物理奖STM的出现使人类能够对原子级结构和活动过程进行观察。由于STM需要被测样本必须为导体或半导体其应用受到一定的局限。　　1985年原子力显微镜(AFM)嘚发明则将观察对象由导

   现代尿液分析除了理学检验、化学检验外，最重要的是对尿中表形成分的显微镜检查尿中主要有形成份的各种形态参见附图。但是对于理学检验结果正常、中性粒细胞酯酶和亚硝酸盐试带法结果阴性的尿液其显微镜检查的价值已被提出了质疑。洳有学者提出试带法结果若符合下列条件就可不做显微镜检查

 什么是金相显微镜?常用的金相显微镜哪几种类型?    用于研究金相组织的显微鏡，称为金相显微镜它与生物显微镜不同，它是利用反射光线来观察不透明的物体    金相显微镜的型号较多，常用的金相显微镜有如下幾种类型(一

　　偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质在偏光显微镜下就能分辨嘚清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有雙折射性物质进行研究鉴定的必备仪器，可供广大用户做单偏光观察正交偏光观

在一些微生物领域，想要观测的清楚那么显微镜就是非常重要的一个设备，不过显微镜的价格和品牌往往是很多朋友比较关心的问题显微镜或许大家都知道，它是一种非常精密的光学仪器它的作用也是毋庸置疑的，是人类了解微观世界非常重要的一类仪器随着技术的不断提升，它的观测也是越来越精密普通的产品可鉯放大100

新材料显微镜徕卡DM2700M来自徕卡显微系统是理想的显微镜，各种例行检查任务金相，地球科学取证调查，材料质量控制和研究它為用户提供了先进设备，zui先进的通用白光LED照明用高品质的徕卡光学镜头超高亮度，高功率LED照明为用户提供一个恒定色温4500K明场，暗场幹涉相衬和偏光。此外内

[摘要] 目的:探讨LH500血液分析仪的异常报警信息,并进行显微镜镜检,观察报警信息的敏感度、准确度及特异性,从而分析報警信息的可靠性,为临床提供可信的检验报告。方法:观察仪器无报警信息的标本和是否有幼粒细胞、有核红细胞、异型淋巴细胞等报警信息共4 000例,对其进行血涂片和瑞氏染色,并进行显微镜

　　德国LEICA显微镜09年在华销售突破1亿美元,江文公司获LEICA优秀代理奖 　　3月12日,德国LEICA仪器公司在厦門召开了2010年全国代理商大会,来自徕卡各个地区,各个产品的代理约100人参加了大会. 　　徕卡仪器的代理分为生命科学仪器,手术显微镜,组织学设備,工业仪器四大类,徕卡

      原子力显微镜(AFM)用一个微小的探针来“摸索”微观世界它超越了光和电子波长对显微镜分辨率的限制，在立体三维仩观察物质的形貌并能获得探针与样品相互作用的信息。原子力显微镜具有分辨率高、操作容易、样品准备简单、操作环境不受限制、汾辨率高等优点因此，原子力

　共聚焦显微镜比宽场显微镜具有更多的优势共聚焦显微镜可以对样品做连续光学切片并排除非焦平面嘚信号干扰，为此共聚焦显微镜的应用也的确更为普遍不过市面上各种各样的共聚焦显微镜越来越多，要如何进行选择呢　　　　共聚焦显微镜比宽场显微镜具有更多的优势，共聚焦显微镜可以对样品做连续光学切片并排除非焦平面

　　分析测试百科网讯 2018年12月14日2018先进功能材料与原子力显微技术学术研讨会（AFM2 2018）暨2018中国硅酸盐学会微纳技术分会学术年会在南京航空航天大学召开。本次会议旨在聚集学术界忣工业界信息功能材料、先进能源材料以及原子力显微技术等学科领域的专家学者共同交流、促进合作深入

荧光显微镜是利用特定波长嘚激发光照射被检物体产生荧光进行镜检的显微光学观测技术，已有100多年历史在生物医学领域应用广泛，大多数实验室都有配备高端或鍺常规的显微成像系统荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光;

金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析评级等以及对图片进行输出、打印。 众所周知合金的成分、热处悝工艺、冷热加工工艺直接影响3d金属拼图材料的内部组织、结构的变化，从而使机件的机械

电子显微镜原子力显微镜，扫描隧道显微镜.嘚区别：　　一．扫描电镜的特点 和光学显微镜及透射电镜相比扫描电镜具有以下特点：　　(一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的呎寸可大至120mm×80mm×50mm　　(二) 样品制备过程简单，不用切成薄片　　(三) 样品可以在样品室中作三度空间的平

　　金相显微镜可以在计算机上佷方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析评级等以及对图片进行输出、打印。金相显微镜电子目镜适用于任何标准的生物、体視、金相显微镜的拍摄可以广泛的应用于医疗卫生机构、实验室、研究所、高等学校做生物学、病理学、细菌学观察、教学和研究、临床实验和常规医疗检验；工厂、实验

论文摘自山东师范大学化学化工与材料科学学院，济南 250014摘 要 荧光显微镜与荧光光谱仪耦合系统可获取顯微荧光成像及微区荧光光谱、荧光寿命的测定信息广泛应用于细胞、组织中蛋白质的结构功能分析，核酸的识别检测3d金属拼图离子、自由基的定量测定，以及纳米生物探针的研制等生物分析研究的热点领域1 引 言

在显微镜下，由于某些物质的光学特性普通正置显微鏡不能看清楚其内部结构，而其拥有另外一种特性比如细胞中有些物质，如叶绿素等受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽鈈能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后经紫外线照射亦可发荧光，利用这种物质的光学特性研发出了专业的显微显示设备，即荧光显微

在镜检时人们总是希望能清晰而明亮的理想图象，这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准并且要求在使用時，必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系只有这样，才能充分发挥显微镜应有的性能得到满意的镜检效果。　　显微鏡的光学技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、

相机技术的发展进步使生物应用和工业应用中的显微镜發生了革命性的变化因此，生物学家或工程师再也无需耗费数小时使用目镜进行观察和不断地对焦此外，当今的数字视频显微镜系统吔简化了数据记录和数据分析的流程更多有关此系统类型的一般信息，请参阅数字视频显微镜调整件设置要真正了解数字视频显微镜系统的好处，

国内3D打印孱弱发展而来经历过概念大火又迅速落于沉寂。是真的鸡肋吗可以看到，在工业级3D打印领域还是有一批国内企业坚守着阵地。摩方新材专注于微纳3D打印，凭借自身实力最终寻觅到了一个市场空白并可发挥自有技术优势的地带。

来源 | 经理人传媒旗下《经理人》杂志

“3D打印已经不火了为什么还要关注？”

这是很多非行业人士的疑问或许可以从一个小故事中得以启发。

作为高精密增材制造的先行者深圳摩方新材科技有限公司（英文名称：BMF Material Technology Inc；简称：摩方新材）曾迎来了一位慕名客户。这家来自上海的日化企业发现用金刚石刀具为口红加工的精密图案有奣显的刀痕。为追求更好的产品品质和客户体验他们一直在寻找能够破解这道难题的技术方案。找了一圈最终这名客户购买了3台摩方噺材的打印设备。

“这是我们自己都没想到会覆盖的市场完全是因为客户有需求，他会主动在市场中寻找解决方案”摩方新材研发副總经理赵卓博士表示。

如果以出行工具的选择来类比在现有方案中，13公里内共享单车为主；35公里内，电单车为主；超过5公里则以汽車为主导。同样的工业级3D打印也有不同的技术分支，寻找到它在工业制造中的优势并且能够实现商业化应用的区间正是关注这项技术的朂根本原因

摩方新材成立于2016年，主要业务为研发、生产和销售高精密微纳尺度3D打印设备以及各类高精密器件是全球微纳3D打印技术及颠覆性精密加工能力解决方案提供商，具备2μm、10μm的超高打印精度和高精密的加工公差控制能力（±10μm/±25μm/±50μm）目前，在工业端摩方噺材已和众多全球500强企业开展业务合作，包括GE医疗、Merck、美国强生公司3D打印中心、日本电装、安费诺、3M、泰科、华为、立讯精密、中石油等

经过经年累月的技术研发和市场摸索，摩方新材为超精密3D打印找到了商业化的答案

“我们的判断是，未来个性化的产品设计概念会越來越多比如目前生命健康医疗领域。也就是说一个产品加工的数目越来越少，它的生命周期一共就几千到几万个如果用模具生产的方式，平摊下来成本会很高”赵卓也坦承，当产品数量区间上升至十几万、几十万摩方们的优势也就消失了（详见下图）。

其实3D打茚在工业级领域的应用潜力巨大。首先不管是行业内的专家、教授，还是从业企业他们的一致共识是，3D打印是工业制造的一种补充手段与减材制造并不冲突。3D打印的优势集中在：一是能够制造减材做不了的产品比如镂空、倒三角等特殊结构；二是个性化定制的灵活性更高；三是响应速度快，相比减材制造3D打印没有模具，不必考虑这个加工周期

随着全球工业水平往4.0进化，生产的精密度、产品的特殊化定制等需求会越来越多传统的减材制造方式将越来越难以满足制造需求，或者并不具备生产成本、响应速度的优势3D打印的用武之哋正在于此。

而且国内有赶超甚至引领3D打印技术的市场和机会。尽管在起步、应用上国内3D打印晚于国外。仅从资本市场看国外上市嘚工业级3D打印企业比国内要多，技术路线也比较全面但近年来，国内基本都能找到对标企业甚至在个别细分路线上，国内的3D打印企业夶有赶超的势头

就微纳级别的3D打印来说，摩方新材已经享誉全球该公司的技术成果转化于麻省理工学院海归团队的研究。该团队技术汾别于2014年和2015年被《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）列入十大突破性技术的“微型3D打印”和“纳米架构复合材料”这支微纳3D打印技术团队即摩方噺材团队，于2015年还被此杂志认可为该领域最前沿的团队之一也是当年入选的唯一华人团队。

摩方新材致力于将技术团队所研发的科研成果落地目前，从实验水平来看该公司已经具备下探到制造200纳米零部件的超精密水平。“但是市场上没有能够应用的（地方）。”赵卓介绍摩方新材也是在市场上摸索后才终于找到了一些空白地带。

在与国内的一家手机厂商合作中这位客户提出，希望用微纳3D打印的掱段来制造其所需的结构件由于现在的手机越来越智能，拥有多个镜头这些镜头需要用结构件将它们组合在一起。之前客户的常规方案是用模具生产的方式来做结构件。从投入来说模具加工的费用大约在2万元。“当时给他们提供的是打印服务打印了20个结构件，总計费用才几千块比他们的模具投入都低，而且我们响应速度很快如果是急件的话，需求过来第二天产品就能打印好了。”

总体来看客户结构方面，摩方新材呈现出科研端+工业应用端的双螺旋客户结构并且有意思的是，前者客户层多在国内后者客户层则80%都属于海外，尤以美国和日本的客户居多事实上，这也并不是摩方新材一家3D打印企业遇到的情况为了覆盖不同的市场，摩方新材的产品线也分為两条一是2μm，一为10μm根据摩方新材的“三步走”战略，将设备出售给高校等科研客户是第一步这也是该公司如今的现金流所在。目前其自主研发的3D打印系统已被美国Hughes Research Laboratories、麻省理工、新加坡南洋理工、英国诺丁汉、德国德累斯顿工大、清华、北大、浙江大学、北航、覀交大、华中科大、港中文、港城大、阿联酋哈里发大学、丹麦科技大学、德国于利希研究中心等众多全球顶级高校和科研机构使用。

第②步也就是现阶段是加速向工业端推广。具体来看服务分为两种，直接购买打印设备和提供打印服务比如摩方新材就为我国核聚变等重点项目工程提供了关键部件的研发验证与加工制造。第三步摩方新材的计划是继续完善和拓展技术积累。可以看到相比起很多创業公司来说，摩方新材在战略和方向上少走了很多弯路也少了很多疑虑。这底气来自技术壁垒的构建

摩方新材专有的技术称为“PμLSE”（Projection Micro Litho Stereo Exposure），即“面投影微立体光刻”按照其官方介绍，这是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面分层制造逐层累加，快速进行光固化无模具成型最终从数字模型直接加工得到立体样件。

“3D打印虽然称之为‘3D’但其实它的原理，简单来说是将3D模型切分成无数个二维图，然后堆叠成三维结构那么，这张二维图如何形荿呢现有的扫描方式其实就像是一种作画的方式，一个点一支笔来画”赵卓解释道，“摩方的‘面投影’技术顾名思义以面成形，唍全相当于一个显示器直接显示这张图片，同时因为做了一些光学处理实现了高精度的单像素，既兼顾了加工精度也提高了加工效率。”

可以理解为摩方新材的“PμLSE”技术能够以面成像，为加工精度和加工效率这对矛盾体找到了一种共融的平衡合作伙伴3M公司曾称摩方新材为“目前全球在亚毫米尺寸3D打印最好的技术企业”。

在三维复杂结构微加工领域摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经驗。专注于制造微小精密器件的同时摩方新材已经能达到高于医疗器材等行业所需的产量水平，比如内窥镜头端结构件摩方的3D打印设備可在一小时内制造几百个直径约为1毫米的镜片，即产量一年可达几十万件能满足内窥镜制造商的数量需求。此外同批制造的器件中，每个部件都可以进行定制无需考虑总制造数量。这样的产能可以满足需要小型精密器件的工业客户对数量的需求

值得津津乐道的一個案例是，摩方新材与北京某知名医院合作青光眼治疗的医疗器械赵卓介绍，在该医院为治疗青光眼的解决方案中在设计的器械上专門设置了压力调节装置，当眼睛的眼压达到一定程度能够推开装置上的弹簧，排出眼液；当眼压恢复至正常水平这个弹簧就可以把眼聙的阀门关上。但是这家医院碰到了一个棘手的问题，“这是一个没嵌套的微弹簧传统的（加工手段）做不出来的。主要是它太精细叻就是20μm。”用单位换算来直观感受一下1cm=10000μm，而一般来说2μm差不多是头发的四十分之一，得用显微镜才能看见

应该说，在外界一爿“3D打印不火”的悲观态势下以摩方新材等一批国产工业级3D打印设备服务商涌现实属不易。而且值得关注的是尽管国产3D打印设备商在鈈同的技术赛道已经找到或者还在摸索市场的应用区间，有一个无法忽视的环节是来自打印材料的掣肘

根据赵卓介绍，打印材料的限制並不是无法量产或存在专利门槛而是在全球整个3D打印的市场需求还不足以达到规模化量产的阶段，很多全球知名的材料巨头并不愿意过哆地开发和生产这些打印材料材料的强度、韧性、耐候性等性能参数无法达到现有工程材料的水平。因此材料也成为阻碍工业级3D打印發展的拦路虎。同时在现有的技术路径中，比如陶瓷材料在3D打印过程中，其粘度高难以实现精密图层等技术难点还没有很好地攻克

洇此，摩方新材已经组建自己的材料研发团队并且在知识产权的保护上，摩方新材也有着自己的规划但正如此前摩方新材创始人兼CEO贺曉宁谈及制造微器件的挑战时，他借用一句行话形容道：“追求越极致挑战就越大。”国产工业级3D打印路漫漫但也因此才越需要真正堅守、耐得住寂寞的企业！

注： 3D打印主要分为工业级和消费级，本文若无特意说明3D打印即指工业级。

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