Abstract

MARQUEZ, J. A. et al. Fuzzy logic scheme for tip-sample distance control for a low cost near field optical microscope. J. appl. res. technol [online]. 2013, vol.11, n.6, pp.886-894. ISSN 2448-6736.

El control de la distancia entre la superficie y la punta de sensado de un microscopio de escaneo de campo cercano (SNOM por sus siglas en inglés) es esencial para un mapeo superficial confiable. El algoritmo de control tiene que ser capaz de mantener al sistema a una distancia constante entre la punta y la superficie de interés. Se requieren ajustes nanométricos para poder recuperar una topografía con una resolución apropiada, debido a que los cambios en la superficie son en escala nanométrica. Este tipo de dispositivos cambian sus propiedades a lo largo de un periodo de tiempo muy corto, para resolver este problema se necesita un algoritmo de control que sea capaz de manejar estos cambios. En este trabajo se propone un esquema de lógica difusa para de esta manera poder compensar los cambios que el dispositivo pueda presentar a través del tiempo, y para contrarrestar los efectos producidos por la no linealidad que presenta el sistema. Dos entradas fueron usadas para programar las reglas utilizadas en el controlador de lógica difusa, la diferencia entre la señal de referencia y la señal retroalimentada (error), y la velocidad en la cual disminuye o aumenta. Como dispositivo de adquisición de datos se utilizó un amplificador de amarre de fase para leer las señales de alta frecuencia usadas para producir las oscilaciones del diapasón de cuarzo. Una vez que se adquieren estas variables podemos manipularlas por medio del algoritmo de control para calcular una salida de voltaje la cual mueve el dispositivo piezoeléctrico, retrayendo o extendiendo la punta hacia la muestra analizada.

Keywords : Low-cost SNOM; fuzzy logic; nanometric control; shear-force.

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