خصائص هيكل الصك لمجهر القوة الذرية
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM) ، القوة المراد اكتشافها هي قوة فان دير فال بين الذرات. لذلك ، في هذا النظام ، يتم استخدام ناتئ صغير لاكتشاف تباين القوة بين الذرات. عادةً ما يتم تصنيع الكابولي من رقاقة سيليكون أو نيتريد السيليكون بطول 100-500 ميكرومتر وسماكة حوالي 500 نانومتر إلى 5 ميكرومتر. يوجد رأس حاد في الجزء العلوي من الكابول ، والذي يستخدم لاكتشاف قوة التفاعل بين العينة والطرف. الكابول الصغير له مواصفات معينة ، مثل: الطول والعرض ومعامل المرونة وشكل الطرف ، ويتم اختيار هذه المواصفات وفقًا لخصائص العينة وأنماط التشغيل المختلفة ، ويتم اختيار أنواع مختلفة من المجسات.
جزء الكشف عن الموقف
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM) ، عندما يكون هناك تفاعل بين طرف الإبرة والعينة ، سيتأرجح ناتئ ناتئ. عندما يتم تشعيع الليزر في نهاية الكابول الصغير ، سيتم أيضًا تغيير موضع الضوء المنعكس بسبب تأرجح الكابول. تغيرت ، مما يؤدي إلى تعويض. في النظام بأكمله ، يتم الاعتماد على كاشف موضع بقعة الليزر لتسجيل الإزاحة وتحويلها إلى إشارة كهربائية لمعالجة الإشارة بواسطة وحدة تحكم SPM.
نظام التغذية الراجعة
في نظام مجهر القوة الذرية (AFM) ، بعد إدخال الإشارة من خلال كاشف الليزر ، سيتم استخدام الإشارة كإشارة تغذية مرتدة في نظام التغذية المرتدة ، كإشارة ضبط داخلي ، وتحريك المسح ، والذي يتم إجراؤه عادةً لأنبوب سيراميك كهرضغطية. قم بإجراء الحركة المناسبة للجهاز للحفاظ على العينة وطرف الإبرة للحفاظ على قوة معينة.
لخص
يستخدم نظام AFM ماسحًا ضوئيًا مصنوعًا من أنابيب السيراميك الكهروإجهادية للتحكم بدقة في حركات المسح الصغيرة. الخزف الكهروضغطي عبارة عن مواد ذات خصائص غريبة. عندما يتم تطبيق جهد على طرفي السيراميك الكهروضغطي المتماثل ، فإن السيراميك الكهروضغطي سوف يطول أو يقصر في اتجاه معين. طول الاستطالة أو التقصير خطي مع حجم الجهد المطبق. وهذا يعني أنه يمكن التحكم في التمدد والانكماش الصغير للسيراميك الكهرضغطية عن طريق تغيير الجهد. عادة ، يتم تشكيل ثلاث كتل خزفية كهرضغطية تمثل اتجاهات X و Y و Z على شكل حامل ثلاثي القوائم ، ويتم تحقيق الغرض من قيادة المسبار للمسح على سطح العينة من خلال التحكم في تمدد وانكماش X و Y الاتجاهات؛ من خلال التحكم في تمدد وانكماش السيراميك الكهرضغطية في الاتجاه Z لتحقيق الغرض من التحكم في المسافة بين المسبار والعينة.
يجمع مجهر القوة الذرية (AFM) بين الأجزاء الثلاثة المذكورة أعلاه لتقديم الخصائص السطحية للعينة: في نظام مجهر القوة الذرية (AFM) ، يتم استخدام ناتئ صغير لاستشعار التفاعل بين الطرف والعينة ، وهذه القوة سوف تسبب في تأرجح الكابول الصغير ، ثم استخدم الليزر لإشعاع الضوء في نهاية الكابول. عندما يتم تشكيل التأرجح ، سيتغير موضع الضوء المنعكس ويسبب إزاحة. في هذا الوقت ، سيقوم كاشف الليزر بتسجيل الإزاحة. سيتم أيضًا إرسال الإشارة في هذا الوقت إلى نظام التغذية المرتدة لتسهيل قيام النظام بإجراء التعديلات المناسبة ، وفي النهاية سيتم تقديم خصائص سطح العينة في شكل صور.
