一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统技术方案

技术编号:34866892 阅读:34 留言:0更新日期:2022-09-08 08:12
本实用新型专利技术提供一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,包括:基座,用以形成支撑结构;样品台,用以放置待测样品;原子力显微镜机构,其包括扫描头、光学观察组件;所述扫描头用以扫描测量所述待测样品,所述光学观察组件用以观察所述扫描头与所述待测样品;Y轴驱动机构,用以驱动所述样品台前后运动;Z轴驱动机构,用以驱动所述样品台升降运动;X轴驱动机构,用以驱动所述原子力显微镜机构左右运动。在扫描时,样品台保持不动,待测样品的种类、尺寸大小、重量不受限制,适用于超大的样品检测;同时由于待测样品不受限制,可拓展性强,光机系统本体非常便于与多种设备联用实现原位检测扩展了光机系统本体的应用范围。测扩展了光机系统本体的应用范围。测扩展了光机系统本体的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统


[0001]本技术涉及显微镜设备领域,尤其涉及一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统。

技术介绍

[0002]原子力显微镜(AFM)是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面微观结构的分析仪器。它其主要是利用一根探针以光栅线方式扫描样品表面,通过检测探针与样品间相互作用力表征样品表面特征并获得图像。由于探针和样品之间的运动是相对的,原子力显微镜主要有两种工作方式:第一种是探针扫描方式,即扫描时样品位置保持不变,驱动探针进行运动的方式。第二种是样品扫描方式,即扫描时探针位置保持不变,驱动样品进行运动的方式。
[0003]绝大多数的原子力显微镜都是利用第二种工作方式,即保持探针位置不变,驱动样品运动进行扫描,在样品扫描时,由于样品表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力,微悬臂将随样品表面形貌而弯曲起伏,利用激光检测法可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,从而获得通过被测样品表面形貌的信息。但是这种工作方式有一个最大的缺陷就是驱动样品进行工作,但是样品的种类、大小、尺寸、重量各种各样,扫描时很容易受到样品的限制影响。而且原子力显微镜的分辨率非常高,都是采用压电陶瓷材料来驱动,这种材料驱动的负载能力很有限,因此采用样品扫描的方式对于那种又大又重的样品是无能为力的。

技术实现思路

[0004]为了实现以上目的,本技术通过以下技术方案实现。
[0005]本技术提供一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,包括:
[0006]基座,用以形成支撑结构;
[0007]样品台,用以放置待测样品;
[0008]原子力显微镜机构,其包括扫描头、光学观察组件;所述扫描头用以扫描测量所述待测样品,所述光学观察组件用以观察所述扫描头与所述待测样品;
[0009]Y轴驱动机构,用以驱动所述样品台前后运动;
[0010]Z轴驱动机构,用以驱动所述样品台升降运动;
[0011]X轴驱动机构,用以驱动所述原子力显微镜机构左右运动。
[0012]优选地,所述样品台为真空吸盘,其吸附于所述Z轴驱动机构的驱动端;所述Z轴驱动机构连接于所述Y轴驱动机构的驱动端。
[0013]优选地,还包括支架,其跨设于所述样品台上方;所述X轴驱动机构固定于所述支架。
[0014]优选地,还包括第一连接块、第二连接块,其分别连接于所述X轴驱动机构的驱动端,用以分别安装所述扫描头、所述光学观察组件。
[0015]优选地,所述扫描头、所述光学观察组件设置于所述X轴驱动机构前方。
[0016]优选地,所述扫描头、所述光学观察组件左右设置。
[0017]优选地,所述扫描头包括激光器结构、PSD结构、扫描器、探针架、探针;所述探针连接于所述探针架。
[0018]优选地,所述PSD结构包括相连的位置探测器、二维调整架。
[0019]优选地,所述激光器结构包括相连的激光器、四维调整架。
[0020]优选地,所述光学观察组件包括物镜、半透半反镜结构、LED光源、辅助透镜结构、数字相机;
[0021]所述半透半反镜结构设置于所述物镜与所述LED光源之间;所述辅助透镜结构设置于所述半透半反镜结构与所述数字相机之间。
[0022]相比现有技术,本技术的有益效果在于:
[0023]本技术提供一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,在扫描检测前,通过Y轴驱动机构、Z轴驱动机构调节样品台的位置,扫描时通过X轴驱动机构调节原子力显微镜机构的位置。在扫描时,样品台保持不动,待测样品的种类、尺寸大小、重量不受限制,适用于超大的样品检测;同时由于待测样品不受限制,可拓展性强,光机系统本体非常便于与多种设备联用实现原位检测扩展了光机系统本体的应用范围。
[0024]本上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
[0026]图1为本技术的光机系统本体的立体结构示意图;
[0027]图2为本技术的原子力显微镜机构的结构爆炸图;
[0028]图3为本技术的光机系统本体的正视图;
[0029]图4为本技术的光机系统本体的侧视图。
[0030]图中:100、光机系统本体;
[0031]10、基座;
[0032]20、样品台;
[0033]30、原子力显微镜机构;31、扫描头;311、激光器结构;3111、激光器;3112、四维调整架;312、PSD结构;3121、位置探测器;3122、二维调整架;313、扫描器;3131、第一半透半反镜;314、探针架;315、外壳;32、光学观察组件;321、物镜;322、半透半反镜结构;3221、第一筒体;3222、第二筒体;3223、第二半透半反镜;323、LED光源;324、辅助透镜结构;3241、透镜;3242、滤光片;325、数字相机;
[0034]40、Y轴驱动机构;
[0035]50、Z轴驱动机构;
[0036]60、X轴驱动机构;
[0037]70、支架;
[0038]81、第一连接块;82、第二连接块。
具体实施方式
[0039]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明,本技术的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中,为清晰起见,可对形状和尺寸进行放大,并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中,诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地,“高度”相当于从顶部到底部的尺寸,“宽度”相当于从左边到右边的尺寸,“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如,“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系,除非以其他方式明确地说明。
[0040]下面,结合附图以及具体实施方式,对本技术做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0041]实施例1
[0042]本技术提供一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,如图1至图4所示,包括光机系统本体100,光机系统本体100包括:
[0043]基座10,用以形成支撑结构;
[0本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,其特征在于,包括:基座(10),用以形成支撑结构;样品台(20),用以放置待测样品;原子力显微镜机构(30),其包括扫描头(31)、光学观察组件(32);所述扫描头(31)用以扫描测量所述待测样品,所述光学观察组件(32)用以观察所述扫描头(31)与所述待测样品;Y轴驱动机构(40),用以驱动所述样品台(20)前后运动;Z轴驱动机构(50),用以驱动所述样品台(20)升降运动;X轴驱动机构(60),用以驱动所述原子力显微镜机构(30)左右运动。2.根据权利要求1所述的一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,其特征在于,所述样品台(20)为真空吸盘,其吸附于所述Z轴驱动机构(50)的驱动端;所述Z轴驱动机构(50)连接于所述Y轴驱动机构(40)的驱动端。3.根据权利要求1所述的一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,其特征在于,还包括支架(70),其跨设于所述样品台(20)上方;所述X轴驱动机构(60)固定于所述支架(70)。4.根据权利要求1所述的一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,其特征在于,还包括第一连接块(81)、第二连接块(82),其分别连接于所述X轴驱动机构(60)的驱动端,用以分别安装所述扫描头(31)、所述光学观察组件(32)。5.根据权利要求4所述的一种基于探针移动扫描的原子力显微镜光机系统,其特征在于,所述扫描头(31)、...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩雄钱锋王矛宏
申请(专利权)人:苏州飞时曼精密仪器有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1