Az atomerőmikroszkóp műszerszerkezeti jellemzői
Az atomerőmikroszkópos (AFM) rendszerben a detektálandó erő az atomok közötti van der Waals erő. Ezért ebben a rendszerben egy apró konzolt használnak az atomok közötti erőváltozások észlelésére. A konzolokat általában szilíciumból vagy szilícium-nitrid lapkából készítik, amelyek jellemzően 100–500 μm hosszúak és körülbelül 500 nm–5 μm vastagok. A konzol tetején egy éles hegy található, amely a minta és a csúcs közötti kölcsönhatási erő érzékelésére szolgál. Az apró konzolnak vannak bizonyos specifikációi, mint például: hosszúság, szélesség, rugalmassági modulus és a hegy alakja, és ezeket a specifikációkat a minta jellemzői és a különböző működési módok alapján választják ki, és különböző típusú szondákat választanak ki.
helyzetérzékelő rész
Az atomerő-mikroszkóp (AFM) rendszerben, amikor a tű hegye és a minta kölcsönhatásba lép, a konzolos konzol leng. A lézer besugárzásakor a mikrokonzol végére a visszavert fény helyzete is megváltozik a konzol kilengése miatt. megváltozott, ami eltolást eredményez. Az egész rendszerben a lézerpont-pozíció-érzékelő rögzíti az eltolást, és elektromos jellé alakítja át az SPM-vezérlő általi jelfeldolgozáshoz.
visszacsatoló rendszer
Az atomerő-mikroszkóp (AFM) rendszerben a jel lézerdetektoron keresztül történő felvétele után a jel visszacsatoló jelként kerül felhasználásra a visszacsatoló rendszerben, belső beállítási jelként, és hajtja a letapogatást, amely általában történik. egy piezoelektromos kerámiacsőből. Végezze el a készülék megfelelő mozgatását, hogy a mintát és a tű hegyét egy bizonyos erő fenntartsa.
Összesít
Az AFM rendszer piezoelektromos kerámiacsövekből készült szkennert használ az apró szkennelési mozgások pontos vezérlésére. A piezoelektromos kerámia sajátos tulajdonságokkal rendelkező anyagok. Ha a piezoelektromos kerámia két szimmetrikus végére feszültséget kapcsolunk, a piezoelektromos kerámia egy adott irányban megnyúlik vagy rövidül. A nyúlás vagy rövidülés hossza lineáris az alkalmazott feszültség nagyságával. Vagyis a piezoelektromos kerámiák apró tágulása és összehúzódása a feszültség változtatásával szabályozható. Általában három, az X, Y és Z irányt képviselő piezoelektromos kerámiatömbből állványt formálnak, és azt a célt, hogy a szondát a minta felületén pásztázzák, az X és Y tágulásának és összehúzódásának szabályozásával érik el. irányok; a piezoelektromos kerámia tágulásának és összehúzódásának szabályozásával Z irányban A szonda és a minta közötti távolság szabályozási céljának elérése érdekében.
Az atomerőmikroszkóp (AFM) a fenti három részt egyesíti a minta felületi jellemzőinek bemutatására: az atomerőmikroszkóp (AFM) rendszerben egy apró konzolt használnak a csúcs és a minta közötti kölcsönhatás érzékelésére. idézze elő a mikrokonzolt, majd a lézerrel sugározza be a fényt a konzol végén. A lengés kialakulásakor a visszavert fény helyzete megváltozik és eltolást okoz. Ekkor a lézerdetektor rögzíti az eltolást. A jel ekkor a visszacsatoló rendszernek is elküldésre kerül, hogy megkönnyítse a rendszer megfelelő beállítását, végül pedig a minta felületi jellemzői is megjelennek képek formájában.
