AFM প্রোব ক্রমাঙ্কনের জন্য প্রয়োজনীয় মূল সরঞ্জামগুলির মধ্যে রয়েছে স্ট্যান্ডার্ড নমুনা, লেজার অ্যালাইনমেন্ট সিস্টেম, পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জাম এবং ক্রমাঙ্কন সফ্টওয়্যার; সম্মিলিতভাবে, এই সরঞ্জামগুলি ন্যানোস্কেল পরিমাপের নির্ভুলতা এবং পুনরুত্পাদনযোগ্যতা নিশ্চিত করে।
I. স্ট্যান্ডার্ড নমুনা: ট্রেসযোগ্য শারীরিক রেফারেন্স প্রদান করা
স্ট্যান্ডার্ড নমুনাগুলি ক্রমাঙ্কনের "শাসক" হিসাবে কাজ করে, যা AFM সিস্টেমের বিভিন্ন পরামিতি যাচাই এবং সংশোধন করতে ব্যবহৃত হয়।
1. Z-অক্ষ উচ্চতা ক্রমাঙ্কন নমুনা
TGZ সিরিজ Z-নির্দেশের মানদণ্ড (যেমন, TGZ1): একটি পরিচিত ধাপ উচ্চতা (20.0 ± 1.5 nm) বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং Z-অক্ষ পাইজোইলেকট্রিক স্ক্যানারের লাভ এবং রৈখিকতা সংশোধন করতে ব্যবহৃত হয়।
Si(111) একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ধাপ: 0.19 এনএম একটি তাত্ত্বিক ধাপের উচ্চতা সহ একটি পারমাণবিকভাবে সমতল পৃষ্ঠের অধিকারী, এটিকে অতি-উচ্চ-নির্ভুলতা Z-অক্ষ সংবেদনশীলতা ক্রমাঙ্কনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
2. XY-অক্ষ স্ক্যানার ক্রমাঙ্কন নমুনা
TGG1 ত্রিভুজাকার গ্রেটিং স্ট্যান্ডার্ড: 3 ± 0.05 μm সময়কাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং এটি পার্শ্বীয় স্ক্যানিং অরৈখিকতা, কৌণিক বিকৃতি সনাক্ত করতে এবং টিপ চরিত্রায়নের জন্য ব্যবহৃত হয়।
TGX1 চেকারবোর্ড স্কয়ার পিলার অ্যারে: একটি 2D পর্যায়ক্রমিক কাঠামো যা X এবং Y উভয় দিকেই পিক্সেলের মাত্রা এবং স্ক্যানার বিকৃতিগুলিকে ব্যাপকভাবে সংশোধন করতে সক্ষম।
3. টিপ আকৃতি মূল্যায়ন নমুনা
TGT1 3D টিপ ক্রমাঙ্কন মানক: গভীর পরিখা এবং তীক্ষ্ণ প্রান্ত ধারণ করে, টিপ প্রোফাইল পুনর্গঠন করতে এবং টিপ ব্লান্টিং বা দূষণের কারণে চিত্র পরিবর্তনের প্রভাব সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
এসএইচএস সিরিজ পিরামিডাল স্টেপ স্ট্যান্ডার্ড (50-100 এনএম): পার্শ্বীয় রেজোলিউশন এবং প্রোবের সাইডওয়ালের প্রভাব মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়।
ব্যবহারের পরামর্শ: আদর্শ নমুনাগুলিকে একটি শুষ্ক, ধুলোমুক্ত পরিবেশে সংরক্ষণ করা উচিত{0}}; স্ক্র্যাচ বা দূষণ রোধ করতে পৃষ্ঠ স্পর্শ এড়ান।
২. লেজার এবং ফটোডিটেক্টর সিস্টেম: ফোর্স সিগন্যালের সুনির্দিষ্ট রূপান্তর সক্ষম করা
AFM লেজারের প্রতিফলনের নীতি ব্যবহার করে ক্যান্টিলিভার ডিফ্লেকশন সনাক্ত করে; ডেটা নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য এই সিস্টেমের সুনির্দিষ্ট প্রান্তিককরণ প্রয়োজন।
লেজার ইমিটার: প্রোব ক্যান্টিলিভারের প্রতিফলিত এলাকায় একটি ফোকাসড বিম নির্গত করে। ফোর-কোয়াড্রেন্ট ফটোডিওড (PSPD): প্রতিফলিত আলো গ্রহন করে এবং ক্যান্টিলিভারের মিনিট বিচ্যুতিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে।
‘লেজার অ্যালাইনমেন্ট মেকানিজম’: লেজারের স্পটটি ক্যান্টিলিভারের পিছনের সর্বোত্তম অঞ্চলের মধ্যে পড়ে তা নিশ্চিত করতে ম্যানুয়ালি বা স্বয়ংক্রিয়ভাবে লেজারের অবস্থান সামঞ্জস্য করে।
কি মেট্রিক: সিগন্যাল স্যাচুরেশন বা অত্যধিক কম সিগন্যাল-থেকে-শব্দ অনুপাত (SNR) এড়াতে সিগন্যালের তীব্রতা সম্পূর্ণ স্কেলের 80%-এ সামঞ্জস্য করা উচিত।
III. পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জাম: বাহ্যিক হস্তক্ষেপ দূর করা
AFMগুলি তাদের পরিবেশের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং স্থিতিশীল অপারেটিং অবস্থা বজায় রাখার জন্য বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন।
কম্পন বিচ্ছিন্নতা সারণী: পারমাণবিক-স্তরের ইমেজিং স্থায়িত্ব নিশ্চিত করতে স্থল কম্পনকে বিচ্ছিন্ন করে।
কনস্ট্যান্ট টেম্পারেচার অ্যান্ড হিউমিডিটি চেম্বার (বা ল্যাবরেটরি এইচভিএসি সিস্টেম): তাপীয় প্রবাহ এবং আর্দ্রতা শোষণকে ন্যূনতম করতে 20-25 ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রা এবং 40%–60%-এর মধ্যে আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ করে।
‘ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং এনক্লোসার’: বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলিকে সংকেত অধিগ্রহণে হস্তক্ষেপ করা থেকে বাধা দেয়।
একক-পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং সিস্টেম: গ্রাউন্ড লুপের কারণে সৃষ্ট শব্দের প্রবর্তন এড়িয়ে যায়।
দ্রষ্টব্য: মাত্র 1 ডিগ্রী তাপমাত্রার ওঠানামা উল্লেখযোগ্য তাপীয় প্রবাহকে প্ররোচিত করতে পারে, দীর্ঘ-কালের স্ক্যানের নির্ভুলতার সাথে আপস করে।
IV অক্সিলিয়ারি টুলস এবং কনজুমেবলস: সাপোর্টিং অপারেশন এবং মেইনটেন্যান্স
|
টুলের নাম |
ফাংশন বিবরণ |
|
টুইজার (অ-চুম্বকীয়) |
প্রোব ইনস্টলেশনের জন্য ব্যবহৃত; ক্যান্টিলিভারের সাথে আঙুলের যোগাযোগ প্রতিরোধ করে, যার ফলে দূষণ বা ক্ষতি এড়ানো যায়। |
|
ইথানল সোয়াবস / লিন্ট-বিনামূল্যে কাপড়– |
নমুনা পর্যায় এবং clamps পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত, স্ক্যানিং সঙ্গে হস্তক্ষেপ থেকে ধুলো প্রতিরোধ. |
|
নাইট্রোজেন ব্লো-বন্দুক থেকে |
নমুনা পৃষ্ঠ থেকে কণা পদার্থ অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়, প্রোবের ডগায় স্ক্র্যাচ প্রতিরোধ করে। |
|
স্টোরেজ কন্টেইনার (ভ্যাকুয়াম বা ডেসিকেটর) |
স্ট্যান্ডার্ড নমুনা এবং অতিরিক্ত প্রোব সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়, অক্সিডেশন এবং দূষণ প্রতিরোধ করে। |
V. ক্যালিব্রেশন সফ্টওয়্যার এবং অ্যালগরিদম: প্যারামিটার গণনা এবং ত্রুটি ক্ষতিপূরণ
আধুনিক AFMগুলি ক্রমাঙ্কন প্রক্রিয়া স্বয়ংক্রিয় করার জন্য বিশেষ সফ্টওয়্যার দিয়ে সজ্জিত:
সংবেদনশীলতা ক্রমাঙ্কন মডিউল: বল-দূরত্বের বক্ররেখার উপর ভিত্তি করে ইনভার্স অপটিক্যাল লিভার সংবেদনশীলতা (InvOLS) গণনা করে।
স্ক্যানার ননলিনিয়ারিটি কারেকশন অ্যালগরিদম: স্ট্যান্ডার্ড ক্রমাঙ্কন নমুনার ছবির উপর ভিত্তি করে X এবং Y অক্ষগুলির জন্য একটি পিক্সেল-ম্যাপিং সংশোধন টেবিল তৈরি করে।
ডিকনভোলিউশন অ্যালগরিদম: টিপ পরিধান (ব্লান্টিং) দ্বারা সৃষ্ট ইমেজ বিস্তৃতির জন্য সংশোধন করার জন্য অর্জিত চিত্র থেকে প্রোবের টিপের আকৃতি পুনর্গঠন করে। ড্রিফ্ট ক্ষতিপূরণ ফাংশন: দীর্ঘ-মেয়াদী ইমেজিং স্থিতিশীলতা উন্নত করতে নমুনা অবস্থান পরিবর্তনের বাস্তব সময় ট্র্যাকিং।
মান সম্মতি: আমরা পদ্ধতিগত ক্রমাঙ্কনের জন্য ASTM E2546-18, "পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ ক্রমাঙ্কন এবং অপারেশনের জন্য স্ট্যান্ডার্ড গাইড" উল্লেখ করার পরামর্শ দিই।
