مائکروسکوپ AFM ورکنگ اصول کے تین آپریشن موڈز کا موازنہ
رابطہ موڈ
رابطے کے موڈ میں، ٹپ ہمیشہ نمونے کے ساتھ ہلکے رابطے میں رہتی ہے، مستقل اونچائی یا مستقل فورس موڈ میں اسکیننگ۔ سکیننگ کے دوران، ٹپ نمونے کی سطح پر پھسل جاتی ہے۔ عام طور پر، رابطہ موڈ مستحکم، اعلی ریزولیوشن تصاویر تیار کرتا ہے۔
رابطے کے موڈ میں، اگر نرم نمونے کو اسکین کیا جاتا ہے تو، سوئی کی نوک سے براہ راست رابطے کی وجہ سے نمونے کی سطح کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ اگر نمونے کی حفاظت کے لیے اسکیننگ کے دوران نمونے اور نوک کے درمیان قوت کمزور ہو جائے تو تصویر مسخ ہو سکتی ہے یا نمونے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، سطح کی کیپلیری کارروائی بھی قرارداد کو کم کرے گی. لہذا، رابطہ موڈ عام طور پر حیاتیاتی میکرو مالیکیولز، کم لچکدار ماڈیولس والے نمونے، اور ایسے نمونے جو حرکت کرنے اور خراب ہونے میں آسان ہوتے ہیں، کے مطالعہ کے لیے موزوں نہیں ہے۔
کنٹیکٹ لیس موڈ
نان کنٹیکٹ موڈ میں، ٹپ نمونے کی سطح کے اوپر ہلتی ہے، کبھی بھی نمونے کے ساتھ رابطے میں نہیں ہوتی، اور پروب مانیٹر غیر تباہ کن لانگ رینج فورسز جیسے وین ڈیر والز اور الیکٹرو سٹیٹک قوتوں کا پتہ لگاتا ہے۔ اگرچہ یہ موڈ مائکروسکوپ کی حساسیت کو بڑھاتا ہے، جب سوئی کی نوک اور نمونے کے درمیان فاصلہ لمبا ہوتا ہے، ریزولوشن رابطہ موڈ اور ٹیپ موڈ سے کم ہوتا ہے، اور امیجنگ غیر مستحکم ہوتی ہے اور آپریشن نسبتاً مشکل ہوتا ہے۔ حیاتیات میں مائع میں امیجنگ نسبتا کم ایپلی کیشنز ہے.
ٹیپ موڈ
ٹیپنگ موڈ میں، کینٹیلیور کو اپنی گونجنے والی فریکوئنسی کے قریب کمپن کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے، اور دوغلی نوک نمونے کی سطح کو آہستہ سے تھپتھپاتی ہے، جس سے نمونے کے ساتھ وقفے وقفے سے رابطہ ہوتا ہے، اس لیے اسے وقفے وقفے سے رابطہ موڈ بھی کہا جاتا ہے۔ ٹیپنگ موڈ کی وجہ سے، نمونے پر ٹپ چپکنے سے بچنا ممکن ہے، اور اسکیننگ کے دوران نمونے کو تقریباً کوئی نقصان نہیں ہوتا ہے۔ جب ٹیپنگ موڈ کی نوک سطح کو چھوتی ہے، تو یہ ٹپ اور نمونے کے درمیان چپکنے والی قوت پر قابو پا کر ٹپ کا کافی طول و عرض فراہم کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، چونکہ ایکٹنگ فورس عمودی ہے، سطحی مواد پس منظر کی رگڑ، کمپریشن اور قینچ کی قوتوں سے کم متاثر ہوتا ہے۔ غیر رابطہ موڈ کے مقابلے ٹیپنگ موڈ کا ایک اور فائدہ بڑی اور لکیری ورکنگ رینج ہے، جو عمودی فیڈ بیک سسٹم کو انتہائی مستحکم اور نمونے کی پیمائش کے لیے دوبارہ قابل بناتا ہے۔
دی
ٹیپنگ موڈ AFM ماحول اور مائع دونوں ماحول میں قابل حصول ہے۔ ماحولیاتی ماحول میں، جب سوئی کی نوک نمونے کے ساتھ رابطے میں نہیں ہوتی ہے، تو مائیکرو کینٹیلیور زیادہ سے زیادہ طول و عرض کے ساتھ آزادانہ طور پر گھومتا ہے۔ جب سوئی کی نوک نمونے کی سطح کے ساتھ رابطے میں ہوتی ہے، اگرچہ پیزو الیکٹرک سیرامک شیٹ مائیکرو کینٹیلیور کو اسی توانائی کے ساتھ دوہرانے کے لیے اکساتی ہے، لیکن سٹرک رکاوٹ مائکروکانٹیلیور کو بناتی ہے کینٹیلیور کا طول و عرض کم ہوجاتا ہے، فیڈ بیک سسٹم کینٹیلیور کے طول و عرض کو کنٹرول کرتا ہے۔ مستقل رہیں، اور شکل کی معلومات حاصل کرنے کے لیے سوئی کی نوک نمونے کی سطح کے اتار چڑھاؤ کو اوپر اور نیچے کی طرف لے جاتی ہے۔ ٹیپنگ موڈ مائع میں آپریشن کے لیے بھی موزوں ہے، اور مائع کے نم ہونے والے اثر کی وجہ سے، سوئی کی نوک اور نمونے کے درمیان قینچ کی قوت کم ہے، اور نمونے کو پہنچنے والا نقصان کم ہے، اس لیے ٹیپنگ موڈ امیجنگ مائع کو فعال حیاتیاتی نمونوں پر سائٹ پر جانچ، محلول کے رد عمل کی سائٹ پر ٹریکنگ وغیرہ پر کیا جا سکتا ہے۔
لیٹرل فورس موڈ
لیٹرل فورس مائیکروسکوپی (LFM) رابطہ موڈ میں AFM کی طرح کام کرتی ہے۔ جب مائیکرو کینٹیلیور نمونے کے اوپر اسکین کرتا ہے، نوک اور نمونے کی سطح کے درمیان تعامل کی وجہ سے، کینٹیلیور جھولتا ہے، اور اخترتی کی تقریباً دو سمتیں ہوتی ہیں: عمودی اور افقی۔ عام طور پر، لیزر پوزیشن کا پتہ لگانے والے کے ذریعہ عمودی سمت میں تبدیلی نمونے کی سطح کی شکل کی عکاسی کرتی ہے، اور افقی سمت میں پائے جانے والے سگنل میں تبدیلی، مادی سطح کی مختلف مادی خصوصیات کی وجہ سے، رگڑ گتانک ہے بھی مختلف. مختلف، اس لیے اسکیننگ کے عمل میں، مائیکرو کینٹیلیور کے بائیں اور دائیں مسخ کی ڈگریاں بھی مختلف ہوتی ہیں۔ کینٹیلیور کے ٹورسنل موڑنے کی ڈگری سطح کی رگڑ کی خصوصیات میں تبدیلی کے ساتھ بڑھ جاتی ہے یا کم ہوتی ہے (بڑھتی ہوئی رگڑ کے نتیجے میں زیادہ ٹارشن ہوتا ہے)۔ ایک لیزر ڈیٹیکٹر ریئل ٹائم میں ٹپوگرافی اور پس منظر کی طاقت کے ڈیٹا کو الگ سے پیمائش اور ریکارڈ کرتا ہے۔ عام طور پر، نہ صرف نمونے کی سطح کے مختلف اجزا مائیکرو کینٹیلیور کے بگاڑ کا باعث بن سکتے ہیں، بلکہ نمونے کی سطح کی شکل میں تبدیلی بھی مائیکرو کینٹیلیور کے بگاڑ کا سبب بن سکتی ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ . دونوں میں فرق کرنے کے لیے، عام طور پر LFM امیجز اور AFM امیجز کو بیک وقت حاصل کیا جانا چاہیے۔ کینٹیلیور کے مسخ ہونے کی وجہ پر منحصر ہے، LFM کو عام طور پر مواد کی سطح کی ساختی امیجز اور "کنارے سے بڑھی ہوئی تصاویر" حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
