تعیین توپوگرافی سطح نمونه در میکروسکوپ نیروی اتمی با استفاده از دینامیک سیستم و فیلتر کالمن تطبیقی

امروزه دانش بشری در حوزه ی میکرو و نانو رو به پیشرفت می باشد و مطالعات زیادی توسط دانشمندان در این حوزه انجام شده است. میکروسکوپ نیروی اتمی یکی از ابزار های پر استفاده در تصویر برداری از ساختار هایی با ابعاد نانو و یا میکرو می باشد. امروزه این وسیله علاوه بر تصویر برداری سه بعدی از سطوح دارای کاربردهایی در زمینه نانو تکنولوژی و بیولوژیک نیز است. در مد دینامیکی این میکروسکوپ، سرعت سیستم و دقت تصویر برداری به سیگنال پسخوراند مدار کنترلی و سرعت عملکرد آن وابسته است. بر اساس روش ارائه شده در این مقاله، با حذف سیستم مدار بسته کنترلی، توپوگرافی سطح با استفاده از مدل دینامیکی سیستم و فیلتر کالمن تطبیقی تخمین تخمین زده خواهد شد. در این روش که به نوعی مسئله شناسایی پارامتر نامعلوم سیستم می باشد، توپوگرافی سطح به صورت آنلاین و با تعریف یک مشاهده گر برای سیستم به دست خواهد آمد. در این پژوهش برای مدل سازی میکروتیر و فنریت آن از مدل جرم متمرکز استفاده شده است و در حقیقت سیستم را با مدل اول تقریب می زنیم. در انتها با شبیه سازی عددی کیفیت عملکرد روش ارائه شده را نشان خواهیم داد.

Keywords:

میکروسکوپ نیروی اتمی , فیلتر کالمن تطبیقی , شناسایی پارامتر , تخمین فاصله نوک تیر تا سطح نمونه