Applications of the atomic force microscopy to nuclear track methodology

C. Vázquez-Lópezª, R. Fragosoª, J.I. Golzarri^b, G. Espinosa^b

ª Departamento de Física. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados. Apartado Postal 14-740, 07000, México, D.F. e-mail: cvlopez@fis.cinvestav.mx

^b Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México. Apartado postal 20-364, 01000 México, D.F. e-mail: espinosa@fisica.unam.mx

Recibido el 2 de marzo de 2006
Aceptado el 18 de agosto de 2006

Abstract

The fundamental instrumentation scheme of atomic force microscopy is reviewed, with the purpose of understanding the great value of this technology in studying nuclear tracks in solids. Different morphologies are revealed in the samples, in which detailed metrological features are very important in the characterization and study of nuclear tracks. Among them, conical pits on etched CR-39 exposed to alpha particles, and hillocks and/or craters on some minerals exposed to ²⁵²Cf fission fragments. Some examples of artifacts in the convolution of sample topography and probe geometry are also mentioned.

Keywords: Atomic force microscopy; nuclear track detectors; plastic detectors.

Resumen

Se revisa el esquema fundamental de la instrumentación de la microscopía de fuerza átomica, con el propósito de entender el gran valor de esta tecnología en el estudio de las trazas nucleares en sólidos. Diferentes morfologías aparecen en las muestras, en las que se determinan detalles metrológicos muy importantes en la caracterización y estudio de las trazas. Entre ellas están los orificios cónicos en CR-39 revelados químicamente después de la exposición a partículas alfa, y las montañas y/o cráteres sobre algunos minerales expuestos a fragmentos de fisión del ²⁵²Cf. Algunos ejemplos de artefactos que aparecen en la convolución de la topografía de las muestras con la geometría de las puntas de prueba son también mencionados.

Descriptores: Microscopio de fuerza atómica; metodología de trazas nucleares; detectores plásticos.

PACS: 07.79.Lh, 07.57.Kp, 29.40. -n, 85.25.Pb

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Acknowledgements

The authors thank the technical assistance of Blanca Zendejas and Ana Bertha Soto.

References

1. G. Binig, C.F. Quate, and C. Gerber, Phys. Rev. Lett. 56 (1986) 930        [ Links ]

2. Digital Instruments Tutorial.        [ Links ]

3. G. Espinosa, I. Jacobson, J.I. Golzarri, C. Vázquez, R. Fragoso, and E. Santos, Radiation Protection Dosimetry,  101 (2002) 89.        [ Links ]

4. C. Vázquez-López, R. Fragoso, J.I. Golzarri, F. Castillo-Mejía, M. Fujii, and G. Espinosa, Radiation Measurements, 34 (2001) 89.        [ Links ]

5. H.S. Nagaraje, F. Ohnesorge, D.K. Avasthi, , R. Neuman, P. Mohan-Rao, Appl Phys. A, 71 (2000) 337.         [ Links ]