Instrumentstrukturegenskaper hos atomkraftmikroskop
I ett atomkraftmikroskopsystem (AFM) är kraften som ska detekteras van der Waals-kraften mellan atomerna. Därför, i detta system, används en liten konsol för att upptäcka variationen av kraft mellan atomer. Cantilevers tillverkas vanligtvis av en kisel- eller kiselnitridskiva, vanligtvis 100–500 μm lång och cirka 500 nm–5 μm tjock. Det finns en skarp spets på toppen av konsolen, som används för att detektera interaktionskraften mellan provet och spetsen. Den lilla konsolen har vissa specifikationer, såsom: längd, bredd, elasticitetsmodul och spetsform, och dessa specifikationer väljs enligt provets egenskaper och olika driftslägen, och olika typer av sonder väljs.
positionsdetekteringsdel
I atomkraftmikroskopsystemet (AFM), när det finns interaktion mellan nålspetsen och provet, kommer den fribärande fribäraren att svänga. När lasern bestrålas på änden av mikro-cantilever, kommer positionen för det reflekterade ljuset också att ändras på grund av svängning av cantilever. ändras, vilket resulterar i en offset. I hela systemet litar man på laserpunktspositionsdetektorn för att registrera offseten och omvandla den till en elektrisk signal för signalbehandling av SPM-styrenheten.
återkopplingssystem
I atomkraftmikroskopsystemet (AFM) kommer signalen, efter att signalen tas in genom laserdetektorn, att användas som en återkopplingssignal i återkopplingssystemet, som en intern justeringssignal, och driver skanningen, som vanligtvis görs av ett piezoelektriskt keramiskt rör. Gör lämpliga rörelser av enheten för att behålla provet och nålspetsen för att bibehålla en viss kraft.
Sammanfatta
AFM-systemet använder en skanner gjord av piezoelektriska keramiska rör för att exakt kontrollera små skanningsrörelser. Piezoelektrisk keramik är material med speciella egenskaper. När en spänning appliceras på de två symmetriska ändarna av piezoelektrisk keramik kommer piezoelektrisk keramik att förlängas eller förkortas i en specifik riktning. Längden av förlängning eller förkortning är linjär med storleken på den applicerade spänningen. Det vill säga, den lilla expansionen och sammandragningen av piezoelektrisk keramik kan kontrolleras genom att ändra spänningen. Vanligtvis formas tre piezoelektriska keramiska block som representerar X-, Y- och Z-riktningarna i form av ett stativ, och syftet med att driva sonden att skanna på provytan uppnås genom att kontrollera expansionen och kontraktionen av X och Y vägbeskrivningar; genom att kontrollera expansionen och kontraktionen av den piezoelektriska keramen i Z-riktningen. För att uppnå syftet att kontrollera avståndet mellan sonden och provet.
Atomkraftmikroskopet (AFM) kombinerar de tre ovanstående delarna för att presentera provets ytegenskaper: i systemet med atomkraftmikroskop (AFM) används en liten fribärare för att känna av interaktionen mellan spetsen och provet. Denna kraft kommer att få mikrokonsolen att svänga och använd sedan lasern för att bestråla ljuset på änden av konsolen. När gungan bildas kommer positionen för det reflekterade ljuset att ändras och orsaka en förskjutning. Vid denna tidpunkt kommer laserdetektorn att registrera offset. Signalen vid denna tidpunkt kommer också att skickas till återkopplingssystemet för att underlätta systemet att göra lämpliga justeringar, och slutligen kommer provets ytegenskaper att presenteras i form av bilder.
