Atomic Force smásjá með leysigreiningu
Grundvallarreglan í atómkraftssmásjá er sem hér segir: annar endi örhlífar, sem er afar viðkvæmur fyrir veikum kröftum, er fastur og örlítill oddurinn er festur á hinum endanum. Toppurinn snertir varlega yfirborð sýnisins. Vegna afar veiks fráhrindunarkrafts milli atómanna á oddinum og þeirra sem eru á sýnisyfirborðinu, með því að halda þessum krafti stöðugum meðan á skönnun stendur, færist örsnúningurinn með oddinum upp og niður hornrétt á sýnisyfirborðið og fylgir jöfnunarflati sem er skilgreindur af víxlverkunarkrafti milli oddsins og sýnisyfirborðsatómanna. Með því að nota sjónskynjun eða straumgreiningaraðferðir með jarðgöngum er hægt að mæla stöðubreytingu örhlífarinnar á hverjum skannapunkti, þannig að hægt sé að fá upplýsingar um yfirborðs landslag sýnisins. Hér á eftir tökum við frumeindaaflssmásjána sem notar leysigeislabeygju til kraftgreiningar (Laser-AFM), sem er almennt notaður meðlimur skönnunarnema smásjárfjölskyldunnar, til að útskýra vinnuregluna.
Í gegnum allt myndgreiningar- og greiningarferli kerfisins er fjarlægðinni milli rannsakanda og prófaðs sýnis haldið á nanómetra kvarða (10⁻⁹ m). Ef fjarlægðin er of stór er ekki hægt að afla yfirborðsupplýsinga sýnisins; ef fjarlægðin er of lítil, skemmast bæði rannsakandi og prófað sýni. Endurgjöf lykkjan virkar sem hér segir: meðan á notkun stendur tekur hún við stærð víxlverkunarkrafts rannsakans og sýnis frá rannsakandanum og stillir spennuna sem beitt er á lóðrétta ás sýnisskannaans. Þetta knýr sýnishornið til að lengja eða dragast inn og stjórna þannig aðskilnaði rannsakanda og sýnis og aftur á móti stöðugleika umfangs víxlverkunarkrafts rannsakans og sýnis til að gera endurgjöf stjórna. Þess vegna er endurgjöfarstýring kjarnaaðgerðarbúnaður þessa kerfis.
Þetta kerfi notar stafræna endurgjöf stjórnlykkju. Notendur geta stjórnað eiginleikum endurgjafarlykkjunnar með því að stilla færibreytur, þar á meðal viðmiðunarstraum, samþættan ávinning og hlutfallslegan ávinning í stiku tækjastiku stýrihugbúnaðarins.
