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GUIDE / AFM

原子間力顕微鏡(AFM)⁠と⁠は⁠?汎用型・大型試料型・高速AFM・超高真空低温SPMの種類と、走査範囲・試料サイズ・価格の選び方

試料の表面を探針でなぞり、ナノメートルの凹凸や物性を測る原子間力顕微鏡(AFM)の4つの種類、走査範囲と試料の大きさ、液中での測定、高速AFM、価格の出し方を、主なメーカーの公式資料でまとめました。

2026年11月1日更新

この記事の答え

原子間力顕微鏡(AFM)は、試料の表面を細い探針でなぞり、ナノメートルの凹凸や物性を測る顕微鏡です。載せる試料と測り方で、汎用型・大型試料型・高速AFM・超高真空低温SPMの4つに分かれます。選ぶときは「試料の大きさ」「走査範囲」「測る環境」の3つを先に決めます。値段はどのメーカーも公式に出しておらず、見積もりで決まります。

原子間力顕微鏡とは

原子間力顕微鏡は、細い探針(プローブ)で試料の表面をなぞり、三次元の形や電気・硬さなどの性質を高い倍率で測る顕微鏡です。走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一つで、英語の頭文字からAFMと呼びます。高さを数字で持つので、凹凸や段差を数字で比べられます。

比較ページには、メーカーが自社で作るか、海外メーカーの日本法人が自社グループの製品として売るAFMを、各社の代表の型の単位で載せています。カンチレバーだけの販売や受託測定は除いています。

4つの種類

  • 汎用型(小型試料)は、小さな試料を台に載せて測ります。例は島津製作所のSPM-Nanoa・SPM-9700HT Plus、パーク・システムズのPark NX10、堀場製作所のAFM Ramanです
  • 大型試料・ウェハー型は、150〜200mmの試料を切らずに載せます。例はパーク・システムズのPark NX20、オックスフォード・インストゥルメンツのJupiter Discovery、ブルカーのDimension Nexusです
  • 高速AFMは、溶液中の動きを動画で撮ります。例は生体分子計測研究所のSS-NEX・MS-NEX、Cypher VRS1250、Dimension FastScanです
  • 超高真空・低温SPMは、5〜6Kまで冷やして原子を観ます。例はユニソクのUSM1200・USM1800です

走査範囲と試料の大きさ

  • 島津製作所のSPM-Nanoaは、標準のスキャナで10×10×1μm、オプションで125×125×7μmまで広げられます
  • 堀場製作所のAFM Ramanは、100μm×100μm×15μmを走査します
  • Jupiter Discoveryは、直径210mm・高さ35mmまでの試料を載せ、電動ステージで200mmウェーハの全域に届きます
  • 汎用型のSPM-Nanoaは直径50mm・厚さ8mmまで、SPM-9700HT Plusは直径24mm・厚さ8mmまでです
  • 高速AFMは範囲が狭く、SS-NEXはX0.7μm・Y0.7μmです

高速AFMで見るもの

  • 高速AFMは、従来型のAFMの1000倍以上の速さで走査します
  • SS-NEXは1枚50ms(20frames/sec)で撮り、測定中に溶液を入れられます
  • Cypher VRS1250は最大45フレーム/秒で撮り、密閉したサンプルセルで液がもれません

超高真空・低温のSPM

  • ユニソクのUSM1200は5Kまで冷やし、液体ヘリウムを10日以上保ちます。消費は1日1L以下です
  • USM1800は液体ヘリウムを使わず、機械式冷凍機で6K以下まで冷やします

置く場所と手入れ

  • AFMは振動と音を嫌います。Jupiter Discoveryは音を抑える囲いが付き、空気ばね式の除振台に載せます
  • 探針は消耗品です。先が欠けると画像がぼやけるので替えます
  • 島津製作所のSPM-Nanoaは、顕微鏡ユニットが24kg、制御ユニットが14kgです

値段

  • このページの製品は、どれも公式に値段を出していません。島津製作所は「価格お問い合わせ」としています
  • スキャナや測定モードのオプションで値段が変わるので、測りたい試料と項目を決めてから見積もりを取ります
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