ساخت و درجه بندی نیروسنج نانو نیوتنی با استفاده از تداخل سنج مایکلسون تعمیم یافته

در این مقاله روشی جدید برای اندازه گیری نیروهای کوچک، با استفاده از جابجاسنجی نوری، شرح داده می شود. نیروسنج ساخته شده تعمیمی از تداخل سنج مایکلسون است که در آن آینه های تداخل سنج با رشته های باریک و بازتابنده ای جا یگزین شده اند که امکان اندازه گیری نیروهایی از مرتبه نانو نیوتن را فراهم می کند. برای درجه بندی این نیروسنج از دو روش الکترواستاتیکی و مکانیکی استفاده شده است. در روش الکترواستاتیکی با استفاده از آرایش خازن استوانه ای و اندازه گیری جابجایی ناشی از اعمال نیرو بر آینه تداخل سنج، نمودار نیرو بر حسب جابجایی رسم شد. شیب نمودار برای نقطه انتهایی تار بازتابنده0/258نیوتن برمتربه دست آمدکه در آن جابجایی با دقت 20 نانومتر اندازه گیری شده که معادل نیرو از مرتبه 4 نانونیوتن است. در روش مکانیکی، سختی خمشی تار بازتابنده اندازه گیری شدکه درآن شیب نمودار0/262نیوتن برمتر به دست آمد که با نتیجه قبلی هم خوانی خوبی دارد. در نهایت با درجه بندی دستگاه، نیروسنجی با دقتی از مرتبه نانو نیوتن آماده شده است

کلیدواژه ها:

نانو نیوتن ، نیروسنجی ، تداخل سنجی ، اندازه گیری