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Fast tapping mode atomic force microscopy based on fuzzy PI controller
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DOI：10.1016/j.ultramic.2025.114281.png)
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摘要
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原子力显微镜（AFM）作为一种扫描探针显微镜技术，已被广泛用于纳米级结构表征、力学性能定量以及在位电磁场的高空间分辨率测量。然而，限制AFM广泛应用的主要因素包括其相对较低的扫描速度、复杂的参数优化需求以及需要高技能操作人员才能实现最佳成像分辨率。本文提出了一种新颖的模糊振幅调制PI（比例-积分）控制方法用于AFM自适应控制系统，通过动态调整比例和积分增益参数来有效缓解测量不准确性。实验表征表明，所提出的模糊控制方案在10 Hz扫描速率和40 μm扫描尺寸的操作条件下，能够将振幅误差有效控制在约60 pm。该方法建立了一个系统性的框架用于优化AFM的参数配置，同时解决了扫描探针显微镜应用中实现高速性能的关键挑战。
Keyword:
Atomic force microscopy
Pi control
Fuzzy control
Fast tapping mode
期刊
U
IF:
2
论文数:
113
被引数:
8.2K
机构
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