Moderne Methoden der Zellbiologie

II: Darstellung kleiner Strukturen (INHALT)

Aufbau des Rastertunnelmikroskops
Bilder aus dem Rastertunnelmikroskop

Rasterkraftmikroskopie HIGHRES (118 kbyte)
Bei der Rasterkraftmikroskopie berührt die Nadelspitze das Objekt. Wenn die Spitze über die Oberfläche geführt wird, kommt es an unebenen Stellen zur Auslenkung der Nadel in Z-Richtung oder zur Torsion des Nadelhalters (engl.: cantilever). Diese Auslenkungen werden optisch gemessen: Ein Laserstrahl wird auf den Nadelhalter gerichtet und auf ein Messfeld reflektiert. Dieses Messfeld besteht aus 4 lichtempfindlichen Photodetektoren (A, B, C, D), von denen jeder einzelne etwa ein Viertel des Messfeldes ausfüllt. Bei einer vertikalen Auslenkung der Nadel verschiebt sich der reflektierte Lichtpunkt vom Quadranten B in Richtung A. Um eine möglichst empfindliche Messung zu bekommen, wird die Differenz der Lichtintensitäten auf jeweils gegenüberliegen Quadranten gemessen, also A-B und C-D. Die optische Registrierung der Nadelbewegung ergibt eine zusätzliche Vergrößerung von etwa 1000x. Die Auflösung des Rasterkraftmikroskops erreicht damit den sub-Angstrom- Bereich. Unten ist der Aufbau eines Rasterkraftmikroskops schematisch dargestellt. Das Gerät ist auf einem Lichtmikroskop montiert. Ein Laserstrahl (grün) wird durch ein Prisma auf den Nadelhalter gelenkt, und das reflektierte Licht durch einen Spiegel auf das Messfeld (bestehend aus 4 Photodetektoren) geführt. Nach: Magonov, S.N., und Whangbo, M.-H. (1996)

Rasterkraftmikroskopie HIGHRES (118 kbyte)

Bei der Rasterkraftmikroskopie berührt die Nadelspitze das Objekt. Wenn die Spitze über die Oberfläche geführt wird, kommt es an unebenen Stellen zur Auslenkung der Nadel in Z-Richtung oder zur Torsion des Nadelhalters (engl.: cantilever). Diese Auslenkungen werden optisch gemessen: Ein Laserstrahl wird auf den Nadelhalter gerichtet und auf ein Messfeld reflektiert.

Dieses Messfeld besteht aus 4 lichtempfindlichen Photodetektoren (A, B, C, D), von denen jeder einzelne etwa ein Viertel des Messfeldes ausfüllt. Bei einer vertikalen Auslenkung der Nadel verschiebt sich der reflektierte Lichtpunkt vom Quadranten B in Richtung A. Um eine möglichst empfindliche Messung zu bekommen, wird die Differenz der Lichtintensitäten auf jeweils gegenüberliegen Quadranten gemessen, also A-B und C-D. Die optische Registrierung der Nadelbewegung ergibt eine zusätzliche Vergrößerung von etwa 1000x. Die Auflösung des Rasterkraftmikroskops erreicht damit den sub-Angstrom- Bereich.

Unten ist der Aufbau eines Rasterkraftmikroskops schematisch dargestellt. Das Gerät ist auf einem Lichtmikroskop montiert. Ein Laserstrahl (grün) wird durch ein Prisma auf den Nadelhalter gelenkt, und das reflektierte Licht durch einen Spiegel auf das Messfeld (bestehend aus 4 Photodetektoren) geführt.

Nach: Magonov, S.N., und Whangbo, M.-H. (1996)