โครงสร้างระบบกล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอม (AFM)
1. ส่วนการตรวจจับแรง:
ในระบบกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) แรงที่จะตรวจจับคือแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างอะตอม ดังนั้นในระบบนี้ มีการใช้คานยื่นออกมาเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงระหว่างอะตอม คานยื่นขนาดเล็กนี้มีข้อกำหนดเฉพาะบางอย่าง เช่น ความยาว ความกว้าง ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น และรูปร่างปลายเข็ม และการเลือกข้อกำหนดเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวอย่างและโหมดการทำงานที่แตกต่างกัน รวมถึงการเลือกโพรบประเภทต่างๆ
2 ส่วนการตรวจจับตำแหน่ง:
ในระบบของกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) เมื่อมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างปลายเข็มกับตัวอย่าง คานยื่นยื่นออกมาจะแกว่ง ดังนั้น เมื่อเลเซอร์ถูกฉายรังสีที่ปลายคานยื่นออกมา ตำแหน่งของแสงที่สะท้อนก็จะเปลี่ยนไปเนื่องจากการแกว่งของคานยื่นออกมา ส่งผลให้เกิดการสร้างออฟเซ็ต ในทั้งระบบ เครื่องตรวจจับตำแหน่งเลเซอร์จะใช้ในการบันทึกออฟเซ็ตและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการประมวลผลสัญญาณโดยตัวควบคุม SPM
3 ระบบตอบรับ:
ในระบบกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) หลังจากที่สัญญาณถูกตรวจจับด้วยเลเซอร์แล้ว มันจะถูกใช้เป็นสัญญาณป้อนกลับในระบบป้อนกลับเป็นสัญญาณการปรับภายใน และขับเคลื่อนเครื่องสแกนซึ่งปกติทำจากหลอดเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกเพื่อเคลื่อนที่ อย่างเหมาะสมเพื่อรักษาแรงที่เหมาะสมระหว่างตัวอย่างกับปลายเข็ม
กล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอมมิก (AFM) รวมสามส่วนข้างต้นเข้าด้วยกันเพื่อนำเสนอลักษณะพื้นผิวของตัวอย่าง ในระบบ AFM จะใช้คานยื่นขนาดเล็กเพื่อตรวจจับปฏิกิริยาระหว่างปลายเข็มกับตัวอย่าง แรงนี้จะทำให้คานยื่นแกว่ง จากนั้นเลเซอร์จะถูกนำมาใช้เพื่อฉายรังสีที่ปลายคานยื่นออกมา เมื่อวงสวิงเกิดขึ้น ตำแหน่งของแสงสะท้อนจะเปลี่ยนไป ทำให้เกิดการชดเชย ในเวลานี้ เครื่องตรวจจับเลเซอร์จะบันทึกออฟเซ็ตนี้และยังให้สัญญาณแก่ระบบป้อนกลับในเวลานี้เพื่ออำนวยความสะดวกในการปรับระบบอย่างเหมาะสม สุดท้ายลักษณะพื้นผิวของตัวอย่างจะถูกนำเสนอในรูปแบบของรูปภาพ
