Rješavanje problema s mehanizmom za podizanje kondenzatora mikroskopa
Osnovni princip mikroskopa atomske sile je sljedeći: jedan kraj mikrokantilevera, koji je izuzetno osjetljiv na slabe sile, je fiksiran, a na drugom kraju je postavljen sićušni vrh sonde. Vrh nježno dodiruje površinu uzorka. Zbog izrazito slabe odbojne sile između atoma na vrhu sonde i onih na površini uzorka, održavajući tu silu konstantnom tijekom skeniranja, mikrokantilever s vrhom se pomiče gore-dolje okomito na površinu uzorka, prateći ekvipotencijalnu površinu definiranu silom interakcije između vrha i atoma površine uzorka. Koristeći metode optičke detekcije ili tunelske struje, može se izmjeriti promjena položaja mikrokantilevera u svakoj točki skeniranja, tako da se mogu dobiti informacije o topografiji površine uzorka. U nastavku ćemo uzeti mikroskop atomske sile koji koristi otklon laserske zrake za detekciju sile (Laser-AFM), često korištenog člana obitelji skenirajućih sondnih mikroskopa, kako bismo razradili njegov princip rada.
Tijekom cijelog procesa snimanja i detekcije sustava, udaljenost između sonde i testiranog uzorka održava se na nanometarskoj skali (10⁻⁹ m). Ako je udaljenost prevelika, ne mogu se dobiti informacije o površini uzorka; ako je udaljenost premala, oštetit će se i sonda i ispitivani uzorak. Povratna petlja funkcionira na sljedeći način: tijekom rada prima veličinu sile interakcije sonde i uzorka od sonde i prilagođava napon koji se primjenjuje na okomitu os skenera uzorka. To tjera uzorak da se produži ili uvuče, čime se regulira razdvajanje sonde i uzorka i zauzvrat stabilizira veličina sile interakcije sonde i uzorka kako bi se ostvarila povratna kontrola. Stoga kontrola s povratnom spregom čini temeljni operativni mehanizam ovog sustava.
Ovaj sustav usvaja digitalnu povratnu kontrolnu petlju. Korisnici mogu kontrolirati karakteristike povratne sprege postavljanjem parametara uključujući referentnu struju, integralno pojačanje i proporcionalno pojačanje na alatnoj traci parametara upravljačkog softvera.
