هيكل نظام مجهر القوة الذرية (AFM).
1. قسم الكشف عن القوة:
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM)، القوة التي سيتم اكتشافها هي قوة فان دير فالس بين الذرات. لذلك، في هذا النظام، يتم استخدام الكابولي للكشف عن التغيرات في القوة بين الذرات. يحتوي هذا الكابولي الصغير على مواصفات معينة، مثل الطول والعرض ومعامل المرونة وشكل طرف الإبرة، ويعتمد اختيار هذه المواصفات على خصائص العينة وأنماط التشغيل المختلفة، ويتم اختيار أنواع مختلفة من المجسات.
2 قسم الكشف عن الموقف:
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM)، عندما يكون هناك تفاعل بين طرف الإبرة والعينة، فإن الكابولي سوف يتأرجح. لذلك، عندما يتم تشعيع الليزر في نهاية الكابولي، فإن موضع الضوء المنعكس سيتغير أيضًا بسبب تأرجح الكابولي، مما يؤدي إلى توليد الإزاحة. في النظام بأكمله، يتم استخدام كاشف موضع بقعة الليزر لتسجيل الإزاحة وتحويلها إلى إشارة كهربائية لمعالجة الإشارات بواسطة وحدة التحكم SPM.
3 نظام التغذية الراجعة:
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM)، بعد أن يتم التقاط الإشارة بواسطة كاشف ليزر، يتم استخدامها كإشارة تغذية مرتدة في نظام التغذية المرتدة كإشارة ضبط داخلي، ويقوم بتحريك الماسح الضوئي المصنوع عادة من أنابيب السيراميك الكهرضغطية للتحرك بشكل مناسب للحفاظ على القوة المناسبة بين العينة وطرف الإبرة.
يجمع مجهر القوة الذرية (AFM) بين الأجزاء الثلاثة المذكورة أعلاه لعرض الخصائص السطحية للعينة: في نظام AFM، يتم استخدام ناتئ صغير لاستشعار التفاعل بين طرف الإبرة والعينة. ستؤدي هذه القوة إلى تأرجح الكابولي، ومن ثم يتم استخدام الليزر لتشعيع نهاية الكابولي. عندما يتم تشكيل التأرجح، سيتغير موضع الضوء المنعكس، مما يسبب إزاحة. في هذا الوقت، سيقوم كاشف الليزر بتسجيل هذا الإزاحة وسيزود أيضًا نظام التغذية المرتدة بالإشارة في هذا الوقت لتسهيل الضبط المناسب للنظام. وأخيرا، سيتم عرض الخصائص السطحية للعينة في شكل صورة.
