Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Imaging system using higher-harmonic in the tapping mode of the ”Terra AFM” microscope

Pawłowski S., Dobiński G., Smolny M., Majcher A., Mrozek M.

Problemy Eksploatacji

|

2015

|

no. 3

27--38

EN

Terra AFM is the atomic force microscope designed and built by the authors as a device for research applications in advanced technologies in industry and in teaching. In tapping-mode, in atomic force microscopy, the interaction between the tip and the sample is, in fact, non-linear and consequently higher harmonics of the fundamental resonance frequency of the oscillating cantilever are generated. In this paper, we present the Terra AFM system using the method of synchronous detection that allows simultaneously recording the amplitudes and phases of the fundamental resonance frequency and of the higher harmonics. The used detection system, composed of 16 bit 100 mega-samples per second (MSPS) analogue-to-digital converter (ADC) and field-programmable gate array (FPGA) device, allows measuring the amplitude and phase of the cantilever within one oscillation cycle and with good signal-to-noise ratio. As a result, good-quality images at higher harmonics could be obtained with the use of conventional cantilevers. The obtained results prove that higher-harmonics imaging can be used to distinguish between different materials. High spatial resolution (about 1 nm) of the presented system is also demonstrated.

PL

Mirroskop Terra AFM jest mikroskopem sił atomowych opracowanym i zbudowanym przez autorów jako urządzenie do zastosowań badawczych, przemysłowych i edukacyjnych w obszarze zaawansowanych technologii. W każdym mikroskopie sił atomowych pracującym w trybie kontaktu przerywanego oddziaływanie pomiędzy sondą i próbką ma charakter nieliniowy, co powoduje powstawanie wyższych harmonicznych częstotliwości podstawowej drgań sondy. W artykule przedstawiono system mikroskopu Terra AFM wykorzystujący metodę detekcji synchronicznej umożliwiającą jednoczesne wyznaczanie amplitudy i fazy wyższych harmonicznych przebiegu podstawowego. Głównymi elementami opracowanego systemu detekcji są przetwornik analogowo-cyfrowy o rozdzielczości 16 bitów i szybkości próbkowania 100 MSPS oraz układ programowalny FPGA pozwalający na pomiar amplitudy i fazy w okresu przebiegu podstawowego drgań sondy z dobrą wartością stosunku sygnału do szumu. Prowadzi to do otrzymywania dobrej jakości obrazów przy wyższych harmonicznych z użyciem typowej sondy mikroskopu AFM. Przedstawiono przykłady uzyskiwanych obrazów, które wskazują na przydatność systemu do rozróżniania obszarów próbek zbudowanych z różnych materiałów. Potwierdzają one również wysoką rozdzielczość przestrzenną (około 1 nm) opracowanego systemu.

2

Badania mikrostruktury stali CMnAlSi typu TRIP poddanej obróbce cieplnej

Dryja M., Lis A. K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 10

692--695

PL

Artykuł zawiera wyniki mikrostruktury stali CMnAlSi typu TRIP przy użyciu mikroskopu optycznego, SEM oraz AFM poddanej obróbce cieplnej z austenityzowaniem w 850°C i wytrzymaniem izotermicznym w temp. 450°C przez 600 s. Za pomocą AFM metodą półkontaktu zebrano dane z topografii badanej powierzchni. W wyniku dokonanych pomiarów zidentyfikowano fazy występujące w stali typu TRIP. Badana stal składa się z ferrytu, bainitu oraz austenitu szczątkowego. Dodatkowo w celu potwierdzenia występowania faz przeprowadzono analizę profilu powierzchni z obszaru 8 × 8 μm2 oraz trawienie kolorowe odczynnikiem La Pera.

EN

Microstructure analysis of CMnAlSi TRIP steel using optical microscope, SEM and AFM is presented in the paper. The steel was heat treated with austenitizing at 850°C and isothermal holding at 450°C for 600 s. Tapping Mode method of AFM was used to collect data topography of the surface. As a result of the measurement identification of the presented phases in TRIP steel was done. The investigated steel consists of ferrite, bainite and residual austenite. Additionally, in order to confirm an occurrence of the phases the analysis of the profile of the surface area of 8 × 8 μm2 and a colored etching by La Pera’s were performed.

3

Analysis of the tapping mode of the tip in dynamic atomic force microscope

Majewski T., Rymuza Z., Chizhik S., Pantelei S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 8-9

228-231

EN

Dynamic Force Microscopy (DFM) utilizes vibrating probe tip to measure the topography or material properties of a sample. One end of the cantilever is driven by actuator and the tip on the opposite end impacts against the sample. We want to describe a tapping motion of the tip, obtain the correct formulas, and try to use them to define the mechanical properties of surface sample. The paper will present the relation between the excitation of the cantilever and the vibration of the tip.

PL

Dynamic Force Microscopy (DFM) wykorzystuje się do dynamicznego pomiaru kształtu powierzchni lub jej właściwości mechanicznych. Próbnik na końcu sprężyny uderza o powierzchnię. W pracy przedstawiono opis drgań próbnika i podano zależności między wymuszeniem jednego końca sprężyny a drganiami próbnika.