Principerna och strukturen för avsökningssondmikroskop
Den grundläggande arbetsprincipen för ett skanningssondmikroskop är att utnyttja interaktionerna mellan sonden och atommolekylerna på provets yta, det vill säga de fysiska fälten som bildas av olika interaktioner när sonden och provytan närmar sig nanoskalan, och erhåller provets ytmorfologi genom att detektera motsvarande fysiska storheter. Skanningsprobmikroskopet består av fem delar: sond, skanner, förskjutningssensor, kontroller, detektionssystem och bildsystem.
Styrenheten använder en skanner för att flytta provet i vertikal riktning för att stabilisera avståndet (eller den fysiska kvantiteten av interaktion) mellan sonden och provet vid ett fast värde; Flytta samtidigt provet i x-y horisontalplanet så att sonden skannar provets yta längs skanningsbanan. Skanningsprobmikroskop detekterar de relevanta fysiska kvantitetssignalerna för interaktionen mellan sonden och provet i detektionssystemet, samtidigt som ett stabilt avstånd mellan sonden och provet upprätthålls; Vid stabil interaktion av fysiska storheter detekteras avståndet mellan sonden och provet av en förskjutningssensor i vertikal riktning. Bildbehandlingssystemet utför bildbehandling på ytan av provet baserat på detekteringssignalen (eller avståndet mellan sonden och provet).
Skanningsprobmikroskop är indelade i olika serier av mikroskop baserat på de olika fysiska interaktionsfälten mellan de använda sonderna och provet. Scanning tunneling microscope (STM) och atomic force microscope (AFM) är två vanliga typer av scanning probe mikroskop. Skannande tunnelmikroskop detekterar ytstrukturen hos ett prov genom att mäta storleken på tunnelströmmen mellan sonden och provet som testas. Atomkraftsmikroskopi använder en fotoelektrisk förskjutningssensor för att detektera mikrokonsoldeformationen som orsakas av interaktionskraften mellan nålspetsen och provet (som kan vara antingen attraktivt eller frånstötande) för att detektera provets yta.
