#дайджест #статья #методики

⛓️ Сегодня у нас пойдет речь о координатной привязке в зондовой микроскопии.

📌 Применение реперных отметок для координатной привязки к поверхности в сканирующей зондовой микроскопии П.В. Гуляев, Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия

Координатная привязка имеет большое значение при исследованиях одних и тех же объектов различными зондами и в различных средах. Авторы статьи в качестве такой привязки предлагают использовать реперные отметки, нанесённые на поверхность вдоль прямой линии через равные промежутки.

💭 Для этой задачи был разработан алгоритм распознавания особых точек изображения на основе корреляционного анализа. Авторы наносят на поверхность реперные отметки с заданными размерами и расстоянием между ними, затем выделяют особые точки изображения по локальным максимумам коэффициента корреляции и ищут среди них совпадающие по параметрам с эталонными отметками. В прикреплённой статье приведена подробная математическая модель поиска таких точек.

🔎 В процессе поиска реперных отметок зондом возможны два варианта смещения поля зрения (кадра) микроскопа:

✔️ Первый вариант - более универсальный. Если зондовый микроскоп не снабжён видеосистемой, обеспечивающей начальное позиционирование зонда, то координатная привязка осуществляется путём смещения поля зрения микроскопа с помощью шаговых приводов. Зонд устанавливается в угол образца и далее перемещается вдоль его края до появления в кадре реперных отметок. После этого поле зрения микроскопа перемещается вдоль линии отметок к центру образца. Количество отметок при этом будет зависеть от размера поля зрения и его координат.

✔️Второй вариант подразумевает изменение размера поля зрения микроскопа и применяется сразу после сближения зонда с поверхностью. Этот метод особенно эффективен, если имеется возможность установить зонд в непосредственной близости от линии реперных отметок, например, с помощью видеосистемы. Тогда для поиска достаточно получить несколько изображений образца с постепенным увеличением поля зрения до момента обнаружения реперных отметок. Однако если реперные отметки не будут обнаружены при максимальном поле зрения, то их поиск продолжится по первому варианту.

❕Таким образом, основными задачами в процессе координатной привязки зонда микроскопа являются поиск, распознавание и определение количества реперных отметок на последовательности изображений.

📈 На рисунках* представлена работа разработанных алгоритмов на изображении с реперными отметками (а) и без них (б). Отсюда можно сделать вывод, что методика авторов эффективна при поиске особых точек с заданными параметрами.

* в качестве образца взят высокоориентированный пиролитический графит. Изображения получены на СТМ, имеющим поле зрения 120 мкм и разрешение 1,8 нм.

Рекомендуем всем, кто занимается зондовой микроскопией, ознакомиться с текстом статьи более подробно. Это может быть полезно для оптимизации работы и улучшения результатов исследований!🧑‍💻

Сегодня, в прекрасный весенний день наш центр поздравляет с Праздником Великой Победы!

#дайджест #статья

🗣 Рабочая неделя продолжается, и сегодня мы анонсируем статью ведущего научного сотрудника Института Физической Химии и Электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, специалиста в области атомно-силовой микроскопии полимеров и биополимеров - Валерия Васильевича Прохорова👇

📌 Прецизионное измерение наноразмерных высот J-агрегатов с помощью атомно-силовой микроскопии
В.В. Прохоров, Е.И. Мальцев, О.М. Перелыгина, Д.А. Лыпенко, С.И. Позин, А.В. Ванников

📑 Атомно-силовая микроскопия (АСМ) позволяет проводить измерения высоты нанообъектов с очень высокой точностью - до сотых долей нанометра. однако измеренные значения могут содержать вклад систематических ошибок, зависящих от режима взаимодействия зонда с поверхностью.

В работе показывается, что и латеральное разрешение может в сильной степени зависеть (наряду с остротой зонда) от режима взаимодействия.

🔎 Как известно, в полуконтактной моде (tapping mode) при сканировании поверхности АСМ зонд взаимодействует с ней или в режиме притяжения (с капиллярным зазором ~1 нм) или в режиме отталкивания (непосредственного контакта). В практике рутинных АСМ измерений «мягких» нанообъектов рекомендуется использовать более щадящий режим притяжения, так как деформации поверхности в этом случае не происходит.

💭 В работе Прохорова В.В. с соавторами в пику распространенному мнению по результатам исследования наноразмерных органических молекулярных кристаллов J-агрегатов показывается, что при использовании УЛЬТРАОСТРЫХ зондов более высокое пространственное разрешение достигается в режиме отталкивания.

Объяснение заключается в том, что непосредственный контакт с поверхностью способствует лучшему профилированию, в отличие от бесконтактного режима, где сканирование опосредовано наличием водной пленки между зондом и поверхностью.

✒️ При этом важно отметить, что ультраострые зонды имеют малый радиус кривизны. Поэтому капиллярное взаимодействие ослаблено. Соответственно, оказывается ослабленной компенсирующая его упругая сила, что позволяет избежать необратимой деформации нанообъектов при контактном сканировании, которое возникало бы от использования стандартных зондов.

📈 На рисунке 3 из статьи качественно продемонстрирован эффект увеличения пространственного разрешения при работе в режиме отталкивания ультраострыми зондами. Средняя часть изображения, отмеченная буквой «О» соответствует режиму отталкивания. Верхняя и нижняя части, отмеченные буквой «П» соответствуют режиму притяжения.
На рисунке 3в приведены зависимости амплитуда-расстояние, которые используются при выборе рабочего режима при сканировании.

❓ Если у вас возникли вопросы по данной теме, мы с радостью ответим на них в комментариях.

#лекции #дайджест

Продолжаем цикл лекций в нашем ЦЗМ AFM Centre 🔥

Уже в этот четверг вас ждёт лекция от Прохорова Валерия Васильевича – кандидата физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Института Физической Химии и Электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, специалиста в области атомно-силовой микроскопии полимеров и биополимеров.

📌 Тема лекции: «Физика и механика взаимодействия АСМ зонда с поверхностью»

В лекции на качественном уровне будут изложены теоретические основы физики и механики взаимодействия АСМ зонда с поверхностью в полуконтактной моде в воздушной среде и их использование в практике рутинных измерений с целью получения максимального разрешения. Будут рассмотрены:

👉  Масштаб сил между зондом и поверхностью;
👉 Механика режимов притяжения и отталкивания, возможная нестабильность между ними и связанные с этим артефакты. Факторы, влияющие на выбор режима (амплитуда накачки (driving) и рабочая (set-point), константа упругости зонда и его кривизна);
👉 Оптимизации взаимодействия зонд/поверхность и выбор режима с целью получения максимального латерального разрешения (режим притяжения при использовании «обычных» зондов и режим отталкивания для ультра-острых);
👉 Использование фазового осциллоскопа для мониторинга типа рабочего режима и отношения сигнал/шум;
👉 Особенности часто используемых в АСМ поверхностей слюды и пиролитического графита (нуклеация на поверхности слюды монослоев двумерного льда из атмосферы и эпитаксиальный монослой гидрофобных примесей на графите);
👉 Примеры АСМ изображений высокого разрешения нанообъектов различной природы и их интерпретация с учетом взаимодействия с поверхностью.

Контакт для записи на очную лекцию - @val_elena_ieva

🗓️ 18 мая 17:00
📍 Университет ИТМО, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, аудитория 2222, ЦЗМ AFM Centre

P.S. Гостей ждет небольшой фуршет ☺️

🔎 Ссылка на онлайн-трансляцию будет доступна позже

#лекции

👉УЖЕ СЕГОДНЯ В 17:00👈

Вы тоже ждёте сегодняшнюю лекцию от Прохорова Валерия Васильевича на тему «Физика и механика взаимодействия АСМ зонда с поверхностью»?

✅ Тогда проверьте, записались ли вы на очное посещение у @val_elena_ieva или не забыли ли поставить уведомление на начало онлайн-трансляции!

📌 ССЫЛКА НА ОНЛАЙН-ТРАНСЛЯЦИЮ БУДЕТ ДОСТУПНА В 16:55 НА НАШЕМ КАНАЛЕ

🗓 18 мая 17:00
📍 Университет ИТМО, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, аудитория 2222, ЦЗМ AFM Centre

Не пропустите интересную тему и возможность задать вопросы крутому специалисту! А также мини-фуршет😜

#лекции

🔥 МЫ НАЧИНАЕМ ЧЕРЕЗ 5 МИНУТ!

📌 Тема лекции: «Физика и механика взаимодействия АСМ зонда с поверхностью»

🗣️ Свои вопросы Валерию Васильевичу Прохорову можете задавать в комментариях под этим постом

👀 Ссылка на онлайн-трансляцию: https://youtube.com/live/nm9V195_tm0

Всех ждём, подключайтесь!

#лекции #запись

🕔 Вчера в нашем ЦЗМ AFM Centre прошла познавательная лекция от Прохорова Валерия Васильевича на тему «Физика и механика взаимодействия АСМ зонда с поверхностью».

Мы поговорили о физике и механике взаимодействия АСМ зонда с поверхностью в полуконтактном методе в воздушной среде и о практике рутинных измерений с целью получения максимального разрешения.

📑 На лекции были рассмотрены различные аспекты взаимодействия зонда и поверхности, такие как масштаб сил между ними, механика режимов притяжения и отталкивания, оптимизация взаимодействия зонд/поверхность и многое другое. Прохоров Валерий Васильевич также поделился своими знаниями о часто используемых в АСМ поверхностях слюды и пиролитического графита.

☕️ В конце лекции для гостей был организован фуршет, на котором можно было продолжить обсуждение темы с лектором и другими участниками.

📌 Запись лекции доступна по ссылке:
https://youtube.com/live/nm9V195_tm0

Мы приглашаем всех желающих присоединиться к нам на следующих лекциях и узнать больше о новейших достижениях в науке и технологиях.
Будем рады видеть вас в нашем ЦЗМ AFM Centre❤️‍🔥

#лекции

🔥 НАСТАЛО ВРЕМЯ ОБЪЯВИТЬ ТЕМУ НОВОЙ ЛЕКЦИИ И СПИКЕРА, КОТОРЫЙ УЖЕ В ЭТОТ ЧЕТВЕРГ ВЫСТУПИТ В НАШЕМ ЦЗМ AFM CENTRE!

На этой неделе нашем спикером будет Щеславский Владислав Игоревич, кандидат физико-математических наук, заведующий Лаборатории оптической спектроскопии и микроскопии НИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОНКОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПИМУ.

📌 Тема лекции: TCSPC based FLIM: from fundamentals to applications
(Флуоресцентный имиджинг с временным разрешением: от фундаментальных принципов к приложениям)

💬 Если вы интересуетесь медико-биологической технологией, то вам точно стоит прийти!

🗣 В ходе лекции вы узнаете о базовых принципах метода ТСSPC и как они используются для регистрации флуоресцентных изображений с временным разрешением (FLIM). Спикер расскажет о возможностях и ограничениях FLIM, а также о том, как данная технология может быть использована для решения различных задач медико-биологического профиля.

🥐 После лекции, как всегда, мы приглашаем вас остаться на фуршет. Здесь за чашечкой чая вы можете как обсудить лекцию с другими участниками, так и более предметно пообщаться со спикером.

А если вы все-таки решите присоединиться к лекции онлайн, не расстраивайтесь - вы сможете обсудить все вопросы с лектором в комментариях. А вот чашечку чая придется заваривать самостоятельно, да и онлайн-печенек мы ещё не придумали 😔

Контакт для записи на очную лекцию - @val_elena_ieva

🗓️ 25 мая 17:00
📍 Университет ИТМО, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, аудитория 2222, ЦЗМ AFM Centre

🎬 Ссылка на онлайн-трансляцию будет доступна позже

С нетерпением ждём вас на лекции и желаем хорошего дня и продуктивной работы! 🧑‍💻