Rješavanje problema s mehanizmom za podizanje kondenzatora mikroskopa
Osnovni princip mikroskopa sa atomskom silom je sljedeći: jedan kraj mikrokonzole, koji je izuzetno osjetljiv na slabe sile, je fiksiran, a na drugom kraju je postavljen mali vrh sonde. Vrh lagano dodiruje površinu uzorka. Zbog izuzetno slabe sile odbijanja između atoma na vrhu sonde i onih na površini uzorka, održavajući ovu silu konstantnom tijekom skeniranja, mikrokantilever sa 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 detekcije tunelske struje, može se izmjeriti promjena položaja mikrokantilevera na svakoj tački skeniranja, tako da se mogu dobiti informacije o topografiji površine uzorka. U nastavku ćemo uzeti mikroskop atomske sile koji koristi skretanje laserskog snopa za detekciju sile (Laser-AFM), koji je često korišten član porodice mikroskopa sonde za skeniranje, kako bismo razradili njegov princip rada.
Tokom čitavog procesa snimanja i detekcije sistema, udaljenost između sonde i testiranog uzorka održava se na nanometarskoj skali (10⁻⁹ m). Ako je udaljenost prevelika, informacije o površini uzorka se ne mogu dobiti; ako je udaljenost premala, i sonda i testirani uzorak će biti oštećeni. Petlja povratne sprege funkcionira na sljedeći način: tokom rada, prima veličinu sile interakcije između sonde i uzorka od sonde i prilagođava napon primijenjen na vertikalnu os skenera uzorka. Ovo pokreće uzorak da se produži ili uvuče, čime se reguliše odvajanje uzorka od sonde i zauzvrat stabilizuje veličina sile interakcije između sonde i uzorka kako bi se ostvarila kontrola povratne sprege. Stoga, kontrola povratne sprege čini osnovni operativni mehanizam ovog sistema.
Ovaj sistem usvaja digitalnu kontrolnu petlju povratne sprege. Korisnici mogu kontrolisati karakteristike povratne sprege postavljanjem parametara uključujući referentnu struju, integralno pojačanje i proporcionalno pojačanje u traci sa parametrima kontrolnog softvera.
