Messung der Dimensionen von Feder und Träger mit der Elektronenmikroskopie

Um die Kraft aus der Strahlenablenkung zu bestimmen, müssen sowohl die präzisen optischen Eigenschaften wie auch Federkonstanten des Trägers bekannt sein.

Die Kalibrationsprozedur ist einer der essentiellen Teile der FFM-Experimente. Jeder Träger sollte angemessen charakterisiert sein. Die Daten der Hersteller sind häufig nicht ausreichend und können zu Fehlern mit dem 10fachen Ausmass führen. Deshlab muss jeder Träger charakterisiert sein. Eine Möglichkeit ist ein Elektronenmikroskop zu verwenden, um alle relevanten Parameter, z.B. Spitzenradius R; Höhe der Spitze h, Breite, Dicke und Länge des Trägers (w, t, l) und Position der Spitze auf dem Träger, zu bestimmen. Zusätzlich sind Elastizität konstanten notwendig: Elastizitätsmodul E, Schermodul G. Nachdem man all diese Parameter bestimmmt hat, ist die normale Federkonstante cB und die Drehungs-Federkonstante ct für einen rechteckigen Träger gegeben durch:

    

Aus der Elektronenmikroskopie können die Dimensionen des Trägers bestimmt werden, um seine Federkonstante zu berechnen. Präzisere Resultate können erzielt werden, wenn man anstelle der Dicke des Hebels die Resonanzfrequenz benutzt, da die Dicke eine sehr kritische Eigenschaft ist, die nur sehr problematisch bestimmt werden kann.