Načela in zgradba vrstičnih sondnih mikroskopov
Osnovno načelo delovanja mikroskopa z vrstično sondo je uporaba interakcij med sondo in atomskimi molekulami na površini vzorca, to je fizikalnih polj, ki jih tvorijo različne interakcije, ko se sonda in površina vzorca približata nanometrskemu merilu, ter pridobitev površinske morfologije vzorca z zaznavanjem ustreznih fizikalnih količin. Skenirni sondni mikroskop je sestavljen iz petih delov: sonde, skenerja, senzorja premika, krmilnika, detekcijskega sistema in slikovnega sistema.
Krmilnik uporablja skener za premikanje vzorca v navpični smeri, da stabilizira razdaljo (ali fizično količino interakcije) med sondo in vzorcem pri fiksni vrednosti; Hkrati premaknite vzorec v vodoravni ravnini x-y, tako da sonda skenira površino vzorca vzdolž poti skeniranja. Mikroskop z vrstično sondo zazna ustrezne signale fizične količine interakcije med sondo in vzorcem v detekcijskem sistemu, pri tem pa ohranja stabilno razdaljo med sondo in vzorcem; V primeru stabilne interakcije fizikalnih veličin se razdalja med sondo in vzorcem zaznava s senzorjem pomika v navpični smeri. Sistem za slikanje izvaja obdelavo slike na površini vzorca na podlagi detekcijskega signala (ali razdalje med sondo in vzorcem).
Mikroskopi z vrstično sondo so razdeljeni v različne serije mikroskopov na podlagi različnih fizičnih polj interakcije med uporabljenimi sondami in vzorcem. Vrstilni tunelski mikroskop (STM) in mikroskop na atomsko silo (AFM) sta dve pogosto uporabljeni vrsti vrstičnih mikroskopov s sondo. Vrtilni tunelski mikroskop zazna površinsko strukturo vzorca z merjenjem velikosti tunelskega toka med sondo in vzorcem, ki se testira. Mikroskopija z atomsko silo uporablja fotoelektrični senzor premika za zaznavanje mikrokonzolne deformacije, ki jo povzroči interakcijska sila med konico igle in vzorcem (ki je lahko privlačna ali odbojna), da zazna površino vzorca.
