Design of an advanced atomic force microscope control electronics using FPGA

Abstract

Atomik Kuvvet Mikroskopu (AKM) bilimsel ve araştırma-geliştirme amaçlarında kullanılan çok önemli bir araçtır. AKM incelediği örneklerin atomik çözünürlükte 3 boyutlu yüzey haritalarını çıkarabilir. AKM iletken, yalıtkan veya biyolojik özellikteki örnekleri tarayabilir. AKM'nin icadı fizik, biyoloji ve malzeme bilimi gibi alanlarda bir çok gelişmelere yol açmıştır. Bilim alanına ek olarak AKM'nin endüstride de kalite kontrolü ve üretim testi gibi alanlarında çok geniş uygulama alanları mevuttur. AKM'nin bütün bu avantaj ve özelliklerine ragmen piyasadaki mevcut AKM'lerin fiyatları ve kompleksiteleri şirketlerin ve araştırmalacıların bu teknolojiye ulaşabilmesini zorlaştırmaktadır.Bu duruma çözüm bulmak için kolay kullanılabilir Atomik Kuvvet Mikroskopu ezAFM, Sabanci Üniversitesi Taramalı Uç Mikroskoları ve Nanomanyetizma Labartuvarı, İstanbul Teknik Üniversitesi Nanomekanik Labaratuvarı ve NanoMagnetics Instruments & NanoSis'in ortak çabaları ve SANTEZ programı üzerinden Endüstri ve Sanayi Bakanlığının desteğiyle tasarlandı. ezAFM kullanıcı dostu kompakt ve yüksek performanslı yenilikçi bir AKM sistemidir. ezAFM erişilebilirik açısından oldukça uygundur ve labaroutaver seviyesi bir optik mikroskopa benzerdir.Bu tez içerisinde ezAFM'in kontrol elektroniği ve PC yazılım altyapısı tartışılmaktadır.

Atomic Force Microscope (AFM) is a great scientific and R&D tool. AFM can obtain 3D surface topography of objects with atomic resolution. AFM can provide images of conductive, non-conductive and also biological samples. Invention of the AFM led to many improvements in the several areas like material science, physics and biology. Additionally, AFM has a wide range of applications like the quality control and production testing in the industry. In spite of AFM?s many advantages and specialties, price and the complexity of the available AFM options makes it harder for researchers and companies to reach this technology.To address this issue, easy to use Atomic Force Microscope ezAFM is designed with joint efforts of Sabanci University -