تحلیل ارتعاشات تیر میکروسکوپ نیرو اتمی در حالت کوپل شدگی با استفاده از نظریه غیر موضعی

میکروسکوپ نیرو اتمیatomic force microscopy) )، که به آنها تیر afm نیز گفته می¬شود، یکی از پرکاربردترین دستگاهها در تهیه و تحلیل نقشه و تصویر از سطوح بسیار ریز در حد نانو می-باشد. در این پایان¬نامه رفتارهای ارتعاشاتی تیر میکروسکوپ نیرو اتمی از طریق روش غیر¬موضعی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است و نتایج حاصل از این روش با روش کلاسیک مقایسه شده است. به دلیل مشکلات ناشی از طراحی و ساخت این دستگاه اتصال نوک تیر دقیقا در وسط تیر کاری دشوار و تقریبا غیر ممکن می باشد. تیر مورد بررسی همگن می¬باشد. حالت مورد بررسی ارتعاش خمشی عمود بر محور تیر می¬باشد. زمانی که نوک دقیقا در مرکز تیر قرار نگیرد تیر علاوه بر ارتعاش خمشی، ارتعاش پیچشی نیز خواهد داشت که اصطلاحا به این حالت کوپل¬شدگی می-گویند. در ابتدا در حالت کلاسیک با استفاده از اصل همیلتون معادله مشخصه و شرایط مرزی تیر afm در حالاتی که نوک دقیقا در مرکز قرار می¬گیرد(حالت بدون کوپل¬شدگی) و همچنین حالتی که نوک در مرکز قرار نمی¬گیرد(حالت کوپل¬شدگی) به دست آمده است. در ادامه نیز با استفاده از روش غیرموضعی و به کارگیری اصل همیلتون معادله مشخصه و شرایط مرزی تیر afm در حالت بدون کوپل¬شدگی و همچنین حالت کوپل¬شدگی به دست آمده است. پارامترهای فرکانس و حساسیت به دست آمده از این دو روش در نمودارهای جداگانه رسم شده است و نتایج حاصل با هم مقایسه شده¬اند. همچنین در این پایان¬نامه تاثیر مقدار فاصله نوک تیر از مرکز سطح مقطع تیر مورد بررسی قرار گرفته ونتایج نیز در نمودارهای جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است.