تحلیل حساسیت پاسخ فرکانسی میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط مایع نسبت به پارامترهای هندسی تیرک

در این مقاله دینامیک غیر خطی میکروسکوپ نیروی اتمی مستطیلی با مدل تیر تیموشنکو با در نظر گرفتن اثر پارامترهای هندسی مانند طول، عرض، ضخامت تیرک، ارتفاع نوک تیرک و زاویه قرارگیری تیرک نسبت به نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مبین آن هستند که فرکانس تشدید، دامنه ارتعاش و فاز پاسخ بسیار حساس به تغییرات پارامترهای هندسی هستند. سپس به منظور بهبود رفتار سیستم و بهینه سازی آن تحلیل حساسیت پارامترهای هندسی سیستم بر روی فرکانس تشدید و دامنه ارتعاش تغییر مکان عمودی مربوط به مود اول به روش سوبول انجام شده است. از آنجا که وضوح تصاویر گرفته شده از نمونه ها و تقریب خواص رابطه مستقیمی با حساسیت فرکانسی میکروسکوپ نیروی اتمی دارند، نتایج این مقاله می توانند راهنمای خوبی جهت انتخاب بهترین تیرک به منظور رسیدن به بهترین وضوح تصویر برای نمونه های نرم بیولوژیکی در محیط مایع باشند. همچنین یکی از روش های بالا بردن سرعت عکسبرداری در محیط مایع استفاده از تیرکهای کوتاه است و برای مدل سازی تیرکهای کوتاه، مدل تیر تیموشنکو از مدلهای دیگر مانند تیر اویلر برنولی بسیار دقیق تر به نظر می رسد زیرا در مدل تیر تیموشنکو اثر تغییر شکل برشی و اینرسی چرخشی در نظر گرفته می شود و در این مقاله از این مدل برای رسیدن به نتایجی دقیق تر استفاده شده است.