测量纳米级表面力的难点在于,要知道悬臂尖端在给定偏转下对样品的压力有多大。这需要知道悬臂的弹簧常数——它在力的作用下弯曲的程度。NPL 的解决方案是使用参考弹簧,可以将 AFM 的悬臂与它进行比较。直径为十分之一毫米的电容器具有下部固定板和上部板,上部板的作用类似于承载小重量的小弹簧。施加到其中一个板上的电流会导致这对板相对于固定板上下移动。通过测量板之间的泄漏电流并使用光学干涉仪监测位移,可以计算出弹簧常数,而无需了解电容器几何形状的细节。这将使 NPL 能够开发一项新服务,在泰丁顿提供光学校准,并使该技术在场外可用于校准 AFM 悬臂。