Atomik kuvvet mikroskobunun alet yapısı özellikleri
Bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sisteminde tespit edilecek kuvvet, atomlar arasındaki van der Waals kuvvetidir. Bu nedenle, bu sistemde, atomlar arasındaki kuvvet değişimini tespit etmek için küçük bir konsol kullanılır. Konsollar genellikle tipik olarak 100–500 μm uzunluğunda ve yaklaşık 500 nm–5 μm kalınlığında bir silikon veya silikon nitrür gofretten üretilir. Konsolun tepesinde, numune ile uç arasındaki etkileşim kuvvetini tespit etmek için kullanılan keskin bir uç vardır. Minik konsol, uzunluk, genişlik, esneklik modülü ve uç şekli gibi belirli özelliklere sahiptir ve bu özellikler, numunenin özelliklerine ve farklı çalışma modlarına göre seçilir ve farklı tipte problar seçilir.
pozisyon algılama parçası
Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sisteminde, iğne ucu ile numune arasında etkileşim olduğunda konsol konsol sallanacaktır. Lazer mikro konsolun ucuna ışınlandığında, konsolun sallanması nedeniyle yansıyan ışığın konumu da değişecektir. değişti, bu da bir ofsetle sonuçlandı. Tüm sistemde, ofseti kaydetmek ve SPM kontrolörü tarafından sinyal işleme için bir elektrik sinyaline dönüştürmek için lazer nokta konum detektörüne güvenilir.
geri bildirim sistemi
Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sisteminde, sinyal lazer detektörü aracılığıyla alındıktan sonra, sinyal geri besleme sisteminde bir geri besleme sinyali olarak, dahili bir ayar sinyali olarak kullanılacak ve genellikle yapılan taramayı yönlendirecektir. Piezoelektrik seramik tüp. Belirli bir kuvveti korumak için numuneyi ve iğne ucunu tutmak için cihazı uygun şekilde hareket ettirin.
özetle
AFM sistemi, küçük tarama hareketlerini tam olarak kontrol etmek için piezoelektrik seramik tüplerden yapılmış bir tarayıcı kullanır. Piezoelektrik seramikler kendine has özelliklere sahip malzemelerdir. Piezoelektrik seramiğin iki simetrik ucuna voltaj uygulandığında, piezoelektrik seramik belirli bir yönde uzar veya kısalır. Uzama veya kısalma uzunluğu, uygulanan voltajın büyüklüğü ile doğrusaldır. Yani, piezoelektrik seramiğin küçük genleşmesi ve büzülmesi voltajı değiştirerek kontrol edilebilir. Genellikle, X, Y ve Z yönlerini temsil eden üç piezoelektrik seramik blok bir tripod şeklinde oluşturulur ve probun numune yüzeyinde tarama yapması amacına, X ve Y'nin genişlemesini ve büzülmesini kontrol ederek ulaşılır. talimatlar; piezoelektrik seramiğin Z yönünde genleşmesini ve büzülmesini kontrol ederek Prob ile numune arasındaki mesafeyi kontrol etme amacına ulaşmak için.
Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), numunenin yüzey özelliklerini sunmak için yukarıdaki üç parçayı birleştirir: atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sisteminde, uç ile numune arasındaki etkileşimi algılamak için küçük bir konsol kullanılır. mikro konsolun sallanmasına neden olun ve ardından konsolun ucundaki ışığı ışınlamak için lazeri kullanın. Salınım oluştuğunda, yansıyan ışığın konumu değişecek ve bir kaymaya neden olacaktır. Bu sırada, lazer dedektörü ofseti kaydedecektir. Bu andaki sinyal, sistemin uygun ayarlamaları yapmasını kolaylaştırmak için geri bildirim sistemine de gönderilecek ve son olarak numunenin yüzey özellikleri görüntü şeklinde sunulacaktır.
