লেজার সনাক্তকরণ পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ
পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপির মূল নীতি হল একটি মাইক্রোক্যান্টিলিভারের এক প্রান্ত ঠিক করা যা দুর্বল শক্তির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং অন্য প্রান্তে একটি ক্ষুদ্র সুই ডগা রয়েছে। সূচের ডগা হালকাভাবে নমুনার পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগ করে। সূচের ডগায় থাকা পরমাণু এবং নমুনার পৃষ্ঠের পরমাণুর মধ্যে অত্যন্ত দুর্বল বিকর্ষণীয় শক্তির কারণে, সূচের ডগা সহ মাইক্রোক্যান্টিলিভার ওঠানামা করবে এবং ধ্রুবক নিয়ন্ত্রণ করে নমুনার পৃষ্ঠের লম্ব দিকে অগ্রসর হবে। স্ক্যান করার সময় জোর করা। অপটিক্যাল সনাক্তকরণ বা টানেলিং বর্তমান সনাক্তকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করে, স্ক্যানিং পয়েন্টগুলির সাথে সম্পর্কিত মাইক্রোক্যান্টিলিভারের অবস্থানের পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করা যেতে পারে, যার ফলে নমুনার পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার তথ্য পাওয়া যায়। এর পরে, আমরা পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ (লেজার AFM), স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পরিবার, এর কার্যকারী নীতিটি বিশদভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য উদাহরণ হিসাবে নেব।
একটি লেজার ডায়োড দ্বারা নির্গত লেজার রশ্মিটি একটি অপটিক্যাল সিস্টেমের মাধ্যমে ক্যান্টিলিভারের পিছনে ফোকাস করা হয় এবং ক্যান্টিলিভারের পিছনে থেকে ফটোডিওড দ্বারা গঠিত একটি স্পট পজিশন ডিটেক্টরে প্রতিফলিত হয়। নমুনা স্ক্যান করার সময়, নমুনার পৃষ্ঠের পরমাণু এবং মাইক্রোক্যান্টিলিভার প্রোবের ডগায় থাকা পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বলের কারণে, মাইক্রোক্যান্টিলিভার নমুনার পৃষ্ঠের আকারবিদ্যার সাথে বাঁকবে এবং ওঠানামা করবে এবং প্রতিফলিত মরীচিটিও স্থানান্তরিত হবে। সেই অনুযায়ী অতএব, একটি ফটোডিওডের মাধ্যমে আলোর স্থানের অবস্থানের পরিবর্তন সনাক্ত করে, পরীক্ষিত নমুনার পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার তথ্য পাওয়া যেতে পারে।
সিস্টেম সনাক্তকরণ এবং ইমেজিংয়ের পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে, প্রোব এবং পরীক্ষিত নমুনার মধ্যে দূরত্ব সর্বদা ন্যানোমিটার (10-9 মিটার) স্তরে বজায় রাখা হয়। যদি দূরত্ব খুব বড় হয়, নমুনার পৃষ্ঠের তথ্য পাওয়া যাবে না। যদি দূরত্ব খুব ছোট হয়, তাহলে এটি প্রোব এবং পরীক্ষিত নমুনাকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে। ফিডব্যাক লুপের কাজ হল কাজের প্রক্রিয়া চলাকালীন প্রোব থেকে প্রোবের নমুনা ইন্টারঅ্যাকশনের শক্তি প্রাপ্ত করা, নমুনা স্ক্যানারের উল্লম্ব দিকে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ পরিবর্তন করা, যাতে নমুনাটি প্রসারিত করা যায় এবং সংকোচন করা যায়, দূরত্ব সামঞ্জস্য করা যায়। প্রোব এবং পরীক্ষিত নমুনার মধ্যে, এবং পরিবর্তে প্রোব নমুনা মিথস্ক্রিয়া শক্তি নিয়ন্ত্রণ, প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ অর্জন. অতএব, প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এই সিস্টেমের মূল কাজ পদ্ধতি।
এই সিস্টেমটি একটি ডিজিটাল প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ লুপ গ্রহণ করে। ব্যবহারকারীরা কন্ট্রোল সফ্টওয়্যারের প্যারামিটার টুলবারে রেফারেন্স কারেন্ট, ইন্টিগ্রাল লাভ এবং আনুপাতিক লাভের মতো বেশ কয়েকটি পরামিতি সেট করে ফিডব্যাক লুপের বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি হল একটি বিশ্লেষণাত্মক যন্ত্র যা ইনসুলেটর সহ কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠের গঠন অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। প্রধানত পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা, পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতা, ঘর্ষণ বল, ভিসকোয়েলাস্টিসিটি এবং উপকরণের I/V বক্ররেখা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়, এটি পদার্থের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করার জন্য একটি শক্তিশালী নতুন যন্ত্র। এছাড়াও, এই যন্ত্রটিতে ন্যানো ম্যানিপুলেশন এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিমাপের মতো কাজও রয়েছে।
