AFM
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== Artefactos o Problemas en la Imagen == |
== Artefactos o Problemas en la Imagen == |
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Revision as of 14:30, 1 December 2010
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Composición del AFM
Aquí se describen los materiales principales que componen este AFM home-made, junto con su función.
Punta
Esta herramienta es la que permite el scanner de la superficie a estudiar. Funciona gracias a su deflección, o sea, su doblamiento hacia la muestra estudiada, y según la fuerza existente entre la punta y la muestra, es el sistema de scanner de ella:
- Modo de contacto: Es el que se utiliza en nuestro AFM, y tanto la deflección de la punta como la fuerza de interacción entre la punta y la muestra son constantes.
- Modo de no contacto: La punta no toca la muestra, y oscila con una frecuencia levemente cercana a la de resonancia de la punta. Su amplitud de oscilación varía entre 1 y 10 nm, siendo, por ello, las fuerzas de Van Der Waals las responsables de su oscilación.
- Modo de contacto intermedio: La punta toca la muestra intermitentemente, con una frecuencia cerca de la de resonancia de la punta, pero con una amplitud entre 100 y 200 nm, un orden de magnitud mayor que del modo de no contacto. Las fuerzas asociadas pueden ser tanto de Van Der Waals, electrostática y otras.
Curiosamente, en este AFM se utiliza el modelo de punta PPP-NCL, que es para modo de no contacto. Aquello se explica simplemente por la eficiencia de funcionamiento de este tipo de puntas, en comparación a las puntas de contacto utilizadas. Las especificaciones se indican a continuación:
- Material: Silicio
- Dimensiones (espesor x longitud x ancho):
- Frecuencia de Resonancia: 190 KHz
- Constante de Fuerza: 48 N/m
Sistema de Control
Circuitos de retroalimentación
Aqui se va explicar qué es un circuito de retroalimentación, cómo una parte del output va al input con el propósito de que el sistema se controle a sí mísmo. Retroalimentación negativa, positiva y bipolar.
Controladores PID y PI
En qué consiste un tipico controlador PID, qué significa cada parámetro (P, I, D) y de dónde vienen. Por qué en la práctica se usan más los PI, y en particular en nuestro AFM.
Ajuste de P-gain e I-gain
Cuál es el impacto de variar los parámetros P e I en el AFM, dónde y cómo se varían.
Diagrama del sistema de control del AFM
Diagrama con las conexiones necesarias: canales X, Y, Z, scanner, error, sistema de adquisión (PC).
Lock-In
El amplificador Lock-In, o detector de fase-sensitiva como se conoce, es esencial para el funcionamiento de los distintos tipos de microscopios de sondeo de superficies, en especial en el modo tapping.
Un amplificador Lock-In es un tipo de aparato electronico que puede extraer una señal de un cierto tipo de onda portadora conocida de un ambiente extremadamente ruidoso (La razon S/N, Signal to Noise, puede ser -60 dB o aun menor).
A lock-in amplifier (also known as a phase-sensitive detector) is a type of amplifier that can extract a signal with a known carrier wave from an extremely noisy environment (S/N ratio can be -60 dB or even less[citation needed]). It is essentially a homodyne with an extremely low pass filter (making it very narrow band). Lock-in amplifiers use mixing, through a frequency mixer, to convert the signal's phase and amplitude to a DC—actually a time-varying low-frequency—voltage signal.
The device is often used to measure phase shift, even when the signals are large and of high signal-to-noise ratio, and do not need further improvement.
Recovering signals at low signal-to-noise ratios requires a strong, clean reference signal the same frequency as the received signal. This is not the case in many experiments, so the instrument can recover signals buried in the noise only in a limited set of circumstances.
The lock-in amplifier was invented by Princeton University physicist Robert H. Dicke who founded the company Princeton Applied Research (PAR) to market the product.
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