Çoklu-frekans yaklaşımı ile dinamik atomik kuvvet mikroskobu hızının iyileştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Sena Nur EKİCİ

Danışman: Müjdat Balantekin

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde, Q-kontrollü proplu en son teknoloji yüksek hızlı dinamik atomik kuvvet mikroskobu (YH-AKM), farklı kontrol yaklaşımlarıyla MATLAB/Simulink'te simüle edilmiştir. Bu çalışmada, küçük yüksek frekanslı prop kullanarak geleneksel PI kontrolcü, gürbüz H∞ kontrolcüsünün performansları hem hava hem de sıvı ortamlarda değerlendirilmiştir. Ayrıca, yalnızca hava ortamında kullanılan oransal ve H∞ kontrolünün birleşimi olan H∞+ P önerilmiştir. Kontrolcülerin performansı, aynı topografi kullanarak gürültü, bozukluk ve belirsizlik koşullarında tarama hızı ve doğruluğu açısından analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları, PI ve H∞ kontrolcülerinin sıvı ortamında benzer tepkiler verdiğini göstermektedir. Öte yandan, hava ortamındaki dış etkilere karşı genel performans açısından, H∞+P kontrolcüsü, PI ve H∞ kontrolcülerinden daha iyi bir yanıt vermektedir. Dahası, bu çalışmada sunulan YH AKM sistemi, mevcut en son teknoloji YH-AKM sistemlerine göre sıvıda yaklaşık 6 kat daha hızlı tarama hızlarına ulaşabilmektedir.

Anahtar Kelimeler : Yüksek hızlı dinamik AFM, Hafif vurma modu, PI kontrolü, Gürbüz H∞ kontrolü, Q-Kontrol, Dışsal etkiler, Gürültü, Bozukluk, Belirsizlik