Active Q（Q値制御）
原理： カンチレバーの振動から速度信号を検出し、加振信号に加えることで、カンチレバーの粘性（Q値）を制御します。
Q値とは…
Qカーブにおける共振ピークの鋭さの指標
測定感度はQ値に比例し、測定の応答性はQ値に反比例します。
Q値制御の効果
- 真空中の高感度測定
- 真空中の高速応答
- 大気中の高感度測定
- 液中の微小力測定
位相器…レバー振動の正弦波信号の位相を90°ずらして、速度信号に変換します。
ゲイン…速度信号を増幅（G倍）して、レバー加振の入力信号に加えます。
Q値コントロールの原理
上の図のような回路でカンチレバーを振動させている場合の運動方程式は、①式のようになります。この方程式を簡単にした②式からQ値制御における有効粘性係数や有効Q値を求めることができます。このように電子回路におけるゲイン(G)の極性や大きさでQ値を制御することができます。
※正弦波の微分と位相を
/2ずらすことが等価であることを利用しています。
＜Q値制御の参考資料＞
- B.Anczykowski et al. Appl. Phys. A66 (1998) S885.
- A.D.L. Humphris et al, Surface Science, Vol.491, No.3 (2001) 468.
- 山岡ら, 日本応用磁気学会誌、27, (2003) 429 など
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