Pemecahan Masalah Mekanisme Pengangkatan Kondensor Mikroskop
Prinsip dasar mikroskop gaya atom adalah sebagai berikut: salah satu ujung mikrokantilever, yang sangat sensitif terhadap gaya lemah, dipasang, dan ujung probe kecil dipasang di ujung lainnya. Ujungnya dengan lembut menyentuh permukaan sampel. Karena gaya tolak menolak yang sangat lemah antara atom-atom pada ujung probe dan atom-atom pada permukaan sampel, dengan menjaga gaya ini tetap konstan selama pemindaian, mikrokantilever dengan ujungnya bergerak naik dan turun tegak lurus terhadap permukaan sampel, mengikuti permukaan ekuipotensial yang ditentukan oleh gaya interaksi antara atom ujung dan permukaan sampel. Dengan menggunakan metode deteksi optik atau deteksi arus terowongan, perubahan posisi mikrokantilever pada setiap titik pemindaian dapat diukur, sehingga dapat diperoleh informasi tentang topografi permukaan sampel. Berikut ini, kami menggunakan mikroskop gaya atom yang menggunakan defleksi sinar laser untuk deteksi gaya (Laser-AFM), anggota keluarga mikroskop probe pemindaian, untuk menguraikan prinsip kerjanya.
Sepanjang seluruh proses pencitraan dan deteksi sistem, jarak antara probe dan sampel yang diuji dipertahankan pada skala nanometer (10⁻⁹ m). Jika jaraknya terlalu jauh, informasi permukaan sampel tidak dapat diperoleh; jika jaraknya terlalu kecil, probe dan sampel yang diuji akan rusak. Loop umpan balik berfungsi sebagai berikut: selama operasi, ia menerima besarnya gaya interaksi probe-sampel dari probe, dan menyesuaikan tegangan yang diterapkan ke sumbu vertikal pemindai sampel. Hal ini mendorong sampel untuk memanjang atau memendek, sehingga mengatur pemisahan probe-sampel dan pada gilirannya menstabilkan besarnya gaya interaksi probe-sampel untuk mewujudkan kontrol umpan balik. Oleh karena itu, kontrol umpan balik merupakan mekanisme operasi inti sistem ini.
Sistem ini mengadopsi loop kontrol umpan balik digital. Pengguna dapat mengontrol karakteristik loop umpan balik dengan mengatur parameter termasuk arus referensi, penguatan integral, dan penguatan proporsional di toolbar parameter perangkat lunak kontrol.
