اصل و ساختار میکروسکوپ پروب روبشی
اصل کار میکروسکوپ پروب روبشی استفاده از برهمکنش بین کاوشگر و اتمها و مولکولهای سطح نمونه است، یعنی زمانی که کاوشگر و سطح نمونه به مقیاس نانومتری نزدیک میشوند، هنگام تشکیل انواع میدانهای فیزیکی متقابل، از طریق تشخیص مقادیر فیزیکی مربوطه و بدست آوردن توپوگرافی سطح نمونه. میکروسکوپ پروب روبشی از 5 قسمت پروب، اسکنر، سنسور جابجایی، کنترل کننده، سیستم تشخیص و سیستم تصویر تشکیل شده است.
کنترل کننده از طریق اسکنر در حالت عمودی از جهت حرکت نمونه به منظور تثبیت فاصله بین پروب و نمونه (یا کمیت فیزیکی تعامل) در یک مقدار ثابت. در همان زمان در صفحه افقی xy برای حرکت نمونه، به طوری که پروب مطابق با مسیر اسکن برای اسکن سطح نمونه. میکروسکوپ پروب روبشی در صورت تثبیت فاصله بین پروب و نمونه، سیستم تشخیص سیگنال تعامل بین پروب و نمونه را تشخیص می دهد. در مورد تثبیت کمیت فیزیکی برهمکنش، فاصله بین پروب و نمونه توسط سنسور جابجایی در جهت عمودی تشخیص داده می شود. سیستم تصویر بر اساس سیگنال تشخیص (یا فاصله بین پروب و نمونه) روی سطح نمونه برای تصویربرداری و سایر پردازش های تصویر است.
بسته به میدان فیزیکی تعامل بین پروب و نمونه، میکروسکوپ های پروب روبشی به خانواده های مختلفی از میکروسکوپ ها تقسیم می شوند. دو مورد از رایجترین انواع میکروسکوپهای کاوشگر روبشی، میکروسکوپهای تونلی روبشی (STM) و میکروسکوپهای نیروی اتمی (AFM) هستند. میکروسکوپ تونل زنی روبشی برای بررسی ساختار سطح نمونه با تشخیص میزان جریان تونل بین پروب و نمونه تحت آزمایش استفاده می شود. AFM سطح نمونه را با تشخیص تغییر شکل ریز کنسول ناشی از نیروی برهمکنش بین نوک کاوشگر و نمونه (اعم از جذاب یا دافعه) از طریق استفاده از سنسور جابجایی فوتوالکتریک تشخیص می دهد.
