【技术实现步骤摘要】
基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统和方法
本专利技术涉及一种基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统和方法,具体来说是通过对微球图像进行图像处理实现样品与探针间的实时漂移测量,根据漂移大小和方向对压电扫描器施加修正信号实现漂移补偿。属于微纳米、机电一体化领域。
技术介绍
随着对微观领域研究的不断深入,微纳测量的精度变得愈发重要。目前常见的高分辨率微纳测量仪器主要包括以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜。原子力显微镜利用分子间作用力实现样品表面的形貌测量。但是由于压电陶瓷的蠕变和迟滞,环境温度变化或外界振动等,原子力显微镜使用过程中存在严重的漂移问题。针对原子力显微镜存在的漂移问题,目前主要通过优化结构设计和附加传感器的方式来进行补偿。其中,优化结构设计只能在一定程度上减小理论误差,对于压电陶瓷固有属性和外界环境造成的漂移则不能消除。由于原子力显微镜结构复杂,且探针周围操作空间狭小,在原子力显微镜上附加传感器存在较大的安装问题,不利于实际操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前原子力显微镜漂移补偿方法的不足,提出基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿方法,从而提高原子力显微镜的定位和测量精度。该方法在成像模式和微操作模式下均适用。为实现上述目的,本专利技术包括:基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统,其特征在于:包括原子力显微镜、位置可调样品平台、光学显微镜、高速相机和两个微球。所述原子力显微镜置于所述位置可调样品平台上;所述位置可调样品平台置于所述光学显微镜粗调平台上;所述位置可调样品平台上放置观测样品;所述高速相机与光学显微镜相连,配 ...
【技术保护点】
1.基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统,其特征在于:包括原子力显微镜(1)、位置可调样品平台(2)、光学显微镜(3)、高速相机(4)和两个微球(5,6)。所述原子力显微镜(1)置于所述位置可调样品平台(2)上;所述位置可调样品平台(2)置于所述光学显微镜粗调平台(7)上;所述位置可调样品平台(2)上放置观测样品(17);所述高速相机(4)与光学显微镜(3)相连,配合显微镜物镜(8)采集图像;所述两个微球(5,6)分别位于样品(17)上表面和原子力显微镜(1)的参考探针(15)上。
【技术特征摘要】
1.基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统,其特征在于:包括原子力显微镜(1)、位置可调样品平台(2)、光学显微镜(3)、高速相机(4)和两个微球(5,6)。所述原子力显微镜(1)置于所述位置可调样品平台(2)上;所述位置可调样品平台(2)置于所述光学显微镜粗调平台(7)上;所述位置可调样品平台(2)上放置观测样品(17);所述高速相机(4)与光学显微镜(3)相连,配合显微镜物镜(8)采集图像;所述两个微球(5,6)分别位于样品(17)上表面和原子力显微镜(1)的参考探针(15)上。2.根据权利要求1所述的基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统,其特征在于所述光学显微镜(3)为透射式倒置光学显微镜。在所述光学显微镜(3)中,物镜(8)通过螺纹安装在物镜驱动器(9)上;所述物镜驱动器(9)...
【专利技术属性】
技术研发人员:王玉亮,廉兆鑫,鲁通达,曾炳霖,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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