Adaptive q-control for tapping-mode nano scanning using a piezo-actuated bimorph probe

Piezo-elektrik tahrikli bir probun titreşimlerinin, Lazer doppler hızölçer ile ölçülmesiprensibine dayanarak çalışan bir Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) düzeneği geliştirilmişve üzerinde yeni geliştirilen "uyarlanır (Adaptif) Q-kontrolü" adı verilen bir kontrol yöntemiuygulamalı olarak denenmiştir. Standart Q-kontrolü yönteminde, taramada kullanılanprobunun etkin (efektif) Q değeri, tarama öncesinde belirlenmekte ve tarama boyuncasabitlenmektedir. Fakat, Q değerinin seçilmesinde her zaman bir ödünleşim söz konusudur.Standart Q-kontrolünde, probun etkin Q değeri, titreşen iğne ile taranan örnek arasında oluşankuvvetlerin düşük olmasını sağlamak amacıyla yükseltilmekte ya da gerçeklenebilecek enyüksek tarama hızının artması için düşürülmektedir. Standart Q-kontrolu yöntemi kullanılarakbu iki faydanın eşanlı olarak kazanılması mümkün değildir. Önerilen uyarlanır (adaptif) Q-kontrolü yönteminde, probun etkin Q-değeri, standart Q-kontrolü yöntemindeki gibi taramaöncesinde istenen değere sabitlenmekte, fakat tarama sırasında gerekli durumlardadeğiştirilmektedir. Bu çalışmada, uyarlanır (adaptif) Q-kontrolü'nün temel prensipleri veteorisi tanıtılmış, piezo-elektrik tahrikli probun etkin Q değerinin gerçek zamanlı olarakdeğiştirilmesine olanak sağlayan elektronik donanım incelenmiş, ve son olarak 3 değişiktarama metoduna ait deney sonuçları (profiller) karşılaştırılmıştır; a) Q-kontrolsüz tarama b)standard Q-kontrolü ile tarama ve c) adaptiv Q-kontrolü ile tarama. Sonuçlar uyarlanır(adaptiv) Q kontrol yönteminin diğer 2 yöntemden üstün sonuçlar verdiğini göstermiştir.