راهنمای اثرهاي ناخواسته درتصویر مربوط به سوزن و روبش‌گر در میکروسکوپي‌نیروی اتمی و میکروسکوپي تونل‌زنی روبشی

استاندارد ASTM E2382-04 با عنوان ” ASTM E 2382-04, Nanotechnology – Guide to scanner and tip related artifacts in scanning tunneling microscopy and atomic force microscopy ” به همت اعضاي كارگروه SPM ترجمه شده است.
ميكروسكوپ پروبي روبشي يکي از روش‌هاي اندازه‌گيري است که سطح ماده را با توان تفکيکي در مقياس نانومتر روبش کرده و امکان تهيه تصاوير توپوگرافي يا نقشه‌هايي از يک خاصيت فيزيکي يا شيميايي سطح ماده را فراهم مي‌کند. اين ميكروسكوپ، داراي يک سوزن با قطري در مقياس نانومتر است که در فاصله بسيار كوچكي از اتم‌هاي سطح نمونه قرار گرفته و سطح را روبش مي‌كند. هنگام تهيه تصوير ميكروسكوپي امكان ايجاد اثرهاي ناخواسته تصويري وجود دارد. اثرهاي ناخواسته تصويري به هر مشخصه تصويري ایجاد شده در تصاویر تهیه شده با ميكروسكوپ‌‌ اطلاق می‌شود که بیانگر سطح واقعی نباشد. منشاء این اثرهاي ناخواسته می‌تواند به نحوه آماده‌سازی نمونه، سخت افزار یا نرم افزار دستگاه، نحوه کار با دستگاه، عملیات تکمیلی روی تصاویر و غیره مربوط باشد.
لازم به ذكر است كه میکروسکوپ SPM یک حوزه در حال رشد است واثرهاي ناخواسته تصویری متعددي وجود دارند که می‌تواند ناشی از کنترل‌کننده‌های الکترونیکی، نوفه (مکانیکی، صوتی و الکترونیکی)، انحراف(گرمایی یا مکانیکی)، مشکلات مربوط به روش‌های شناسایی، پردازش نامناسب تصویر، آماده‌سازی نمونه، محیط (برای مثال رطوبت)، برهمکنش سوزن  با سطح (برای مثال نیروی‌های  الکترواستاتیکی شدید، چسبندگی، برشی  و فشاری) باشند.و
ايجاد اثرهاي ناخواسته بر كيفيت تصوير تأثيرگذار هستند و شناسايي سطح واقعي نمونه را مختل مي‌كنند. توانایی تشخیص اثرهاي ناخواسته در تصویر و روش حذف آن، به ارزیابی قابل اعتماد عملکرد دستگاه و گزارش نتایج کمک می‌کند.
هدف از تدوين استاندارد ASTM E 2382-04، ارائه توضیحاتی پیرامون شناسايي اثرهاي ناخواسته تصويري مشاهده شده در میکروسکوپ‌ نیروی اتمی و میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی است و  به صورت یک راهنمای عملی برای كارشناسان دستگاه، جهت تشخيص اثرهاي ناخواسته تصویری حاصل از حرکت پروب و برهمکنش سوزن  و سطح در میکروسکوپ تونل‌زني روبشی و حالت تماسی میکروسکوپ نیروی اتمی قابل استفاده قرار است.
در اين استاندارد به اثرهاي ناخواسته تصويري ناشی از روبش‌گر و سوزن پرداخته شده است. اثرهاي ناخواسته تصويري روبشگر كه در اين استاندارد بررسي شده‌اند، ناشی از حرکت روبش‌گر، حلقه پسماند، خزش، محدوده دینامیک، خمیدگی، خطای انحراف ابه و  هشدار صوتی (نوسان کردن یا صدادار بودن لوله روبش‌گر در فرکانس‌های بالا) هستند.
همچنين اثرهاي ناخواسته تصويري ايجاد شده به‌‌وسيله سوزن شامل آمیختگی هندسی شکل سوزن و مشخصه‌های تصویری،  پهن‌شدگی مشخصه‌های تصویری سطح ، تصویربرداری از مشخصه تصویری سطح که از زیر برش خورده، تصویربرداری از حفره‌ها، فرورفتگی‌ها و سوراخ‌ها، از دست دادن اطلاعات یا مناطق غيرقابل دسترس، اثرهاي زاویه‌ای، اثرهاي تقارن محوری، سوزن‌های غیرایده‌آل و آلودگي سوزن هستند. در اين استاندارد به تفصيل در مورد نحوه ايجاد و شناسايي اين اثرهاي ناخواسته در تصوير صحبت شده است.
امروزه پیشرفت‌های فراوانی برای درک مشکل آمیختگی هندسی سوزن و سطح انجام شده است. برخی محققان پیشنهاد می‌دهند که از اثر پهن‌شدگی استفاده شود تا اطلاعات لازم در مورد سوزن، به‌وسيله تصويربرداري از مشخصه‌های کوچک با سطح مقطع منظم و مشخص بدست آید. در بيشتر موارد از تعیین‌کننده‌‌های مشخصات سوزن با اشکال مشخص كه تصویر AFM یا STM این ساختارها از قبل تهيه شده است، استفاده می‌شود. از روی تصویر و شکل هندسی مدل، می‌توان لبه‌های خارجی سوزن و جهت‌گیری آن را نسبت به سطح به‌دست آورد. با دانستن شکل سوزن و جهت‌گیری آن، تصویر یک نمونه می‌تواند پردازش شود، تا بسیاری از اثرهاي ناخواسته حاصل از سوزن رفع شود، با این کار در برآورد شکل هندسی نمونه بهبود حاصل می‌شود. همچنين در مواردي كه ممكن است برخی اطلاعات تصویر محو شود، دانستن شکل سوزن لزوماً نمی‌تواند به بازگشت کامل این اطلاعات کمک کند. البته می‌توان مشخص کرد که اطلاعات کدام بخش قابل بازیابی و کدام بخش غیرقابل بازیابی است.