The basic idea of non-contact Atomic Force Microscopy (AFM) is to generate an image of a surface by scanning with a sharp probe on a sample, without touching. During the scan the reactions due to the non-contact forces between the tip of the probe and the surface are measured. There is interest in imaging biological samples with AFM, but conventional AFM cantilevers perform poorly in a liquid environment, which is required for many measurements in biology. The aim of this report is to find out if a crystal bulk mode resonator can be used as an alternative to a conventional cantilever in liquid. AFM measurements are limited by noise. To get sensitive measurements the noise needs to be minimized. However, the noise originates from random thermal motions, which will always be present at non-zero temperatures. The noise determines the fundamental limit of sensitivity for a certain resonator. Therefore we study the thermal noise from a crystal resonator when operating in a liquid environment. This is done by building a circuit that amplifies the noise signal from the resonator. / Idén bakom Atomic Force Microscopy (AFM) är att generera en bild av en yta genom att svepa en skarp prob över den utan kontakt. Medan man sveper över ytan mäter man reaktionskrafterna på proben från ytan. AFM-mätmetoder är intressanta för biologiska ändamål, men konventionella AFM-probar fungerar inte särskilt bra nedsänkta i vätska, vilket är en förutsättning för många mätningar inom biologin. Målet med denna rapport är att ta reda på ifall en longitudinellt oscillerande kvartskristallresonator kan användas som alternativ till en vanlig AFM-prob för mätningar i vätskemiljö. AFM mätningar begränsas av brus. För att få en känslig mätning måste bruset minimeras. Bruset härrör dock till större del från slumpmässig termisk rörelse kring oscillatorn, vilket inte kan elimineras. Detta brus bestämmer den fundamentala precisionsgränsen för en viss resonator. Därför kommer vi, i denna rapport, att studera bruset från en kristallresonator i vätskemiljö. Detta görs genom att bygga en elektrisk förstärkarkrets för att förstärka brussignalen från resonatorn.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-103031 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Hyttinen, Emil, Nee, Simon, Ye, Simon |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds