スキャンレーザードップラービブロメトリーを使用したコロイドプローブカンチレバーの正確な曲げスプリング定数キャリブレーション

原子間力顕微鏡（AFM）コロイドプローブカンチレバーの曲げバネ定数のキャリブレーションは、重要な課題を提供します。大きな付着球面に加えられた質量の存在は、参照カンチレバー、よりサダー、追加された質量などのより一般的なキャリブレーション技術の多くを複雑にします。最も有望なオプションであるAFM熱校正でさえ、球体と表面間の強い接着と摩擦による光レバー感度測定中に困難に遭遇する可能性があります。これにより、アプローチ再取得曲線のカンチレバーの終わりとヒステリシスの座屈により、キャリブレーションの不確実性が増加する可能性があります。ごく最近、レーザードップラーバイブロメトリー熱法を使用して、さまざまなヒントとチップレスの市販の片持ちの通常のばね定数を正確に調整しました。このホワイトペーパーでは、コロイドプローブカンチレバー向けに最適化され、±1％近くのスプリング定数キャリブレーションの不確実性が可能な、テクニックの変形、スキャンレーザードップラー振動測定について説明します。

Calibration of the flexural spring constant for atomic force microscope (AFM) colloid probe cantilevers provides significant challenges. The presence of a large attached spherical added mass complicates many of the more common calibration techniques such as reference cantilever, Sader, and added mass. Even the most promising option, AFM thermal calibration, can encounter difficulties during the optical lever sensitivity measurement due to strong adhesion and friction between the sphere and a surface. This may cause buckling of the end of the cantilever and hysteresis in the approach-retract curves resulting in increased uncertainty in the calibration. Most recently, a laser Doppler vibrometry thermal method has been used to accurately calibrate the normal spring constant of a wide variety of tipped and tipless commercial cantilevers. This paper describes a variant of the technique, scanning laser Doppler vibrometry, optimized for colloid probe cantilevers and capable of spring constant calibration uncertainties near ±1%.