一种原子力显微镜探针固定结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种原子力显微镜探针固定结构，包括探针组件、定位块、探针座、探针压片，探针压片能够在压合部与所述探针组件间设置有间隙的第一状态，和压合部将所述探针组件向所述探针座一侧压合的第二状态之间切换，结合第一面、第二面和定位槽的特定形状的作用，在探针臂的方向上减小配合间隙和探针震动引起的探针位置变动，减少测量误差；并通过第一状态、第二状态的切换，便于更换探针组件。便于更换探针组件。便于更换探针组件。

【技术实现步骤摘要】
一种原子力显微镜探针固定结构


[0001]本技术属于扫描探针测试
，涉及到原子力显微镜的探针，具体涉及到一种原子力显微镜探针固定结构。

技术介绍

[0002]原子力显微镜是在扫描隧道显微镜的基础衍生出的观测设备，主要是通过机械探针与样品表面表征接触，探针与样品表面之间的作用力导致探针的悬臂弯折，并通过分析悬臂的反射光的变化，以获取样品表面形貌。
[0003]现有的原子力显微镜的探针，大多通过弹性片将探针压在金属块上工作，探针架，其通过弹性片将探针压在金属块上工作，金属块大多通过插接、卡接或被压在安装槽当中。在对金属块进行固定时，由于金属块需要能够拆装，因而金属块通常与其安装槽为间隙配合。在部分测量过程中，由于被测物表面起伏不平，探针存在震动的情况下，该金属块与安装槽之间的间隙将导致金属块位置变动，进而干扰探针位置，影响测量结果的精度。
[0004]因此，亟需提供一种原子力显微镜的探针安装结构，以减少安装间隙对测量精度的影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的安装间隙影响原子力显微镜测量精度的问题，本技术提供了一种原子力显微镜探针固定结构，包括探针组件、定位块、探针座、探针压片，所述探针组件与所述定位块卡接并凸起于所述定位块的固定有所述探针组件的一侧，所述定位块的远离所述探针组件一侧通过第一面、第二面与所述探针座接触，所述第一面、第二面在远离所述探针组件的方向上逐渐靠近，所述第一面、第二面所在平面的交线与所述探针组件的探针臂所在方向垂直，所述第一面、第二面的交界处与所述定位槽的槽底之间设置有间隙，所述探针座设置有容纳所述定位块的定位槽，所述定位槽与所述第一面、第二面及所述定位块相匹配，所述探针压片与所述探针座可动限位连接，所述探针压片被构造成能够在所述探针座上沿靠近或远离所述探针组件的方向移动的形式，所述探针压片的靠近所述探针组件一侧设置有压合部，所述探针压片能够在下述状态间切换：第一状态：所述压合部与所述探针组件间设置有间隙；第二状态：所述压合部将所述探针组件向所述探针座一侧压合。
[0006]优选地，所述探针压片还设置有压簧，所述压簧设置于所述压合部两侧，所述压簧向所述定位块两侧伸出，所述探针座还设置有导向柱，所述导向柱设置于探针压片两侧并从两侧靠近成对的所述压簧，所述第一状态下，所述压簧分别靠近所述定位块两侧；所述第二状态下，所述导向柱将所述压簧向相互靠近的方向压紧，所述压簧自所述定位块两侧与所述定位块压接。
[0007]进一步优选地，所述压簧中部分别向所述探针压片两侧凸起，所述凸起被配置为：在第一状态下，所述凸起与所述导向柱之间设置有间隙；在第二状态下，所述凸起与所述导向柱压接。
[0008]进一步优选地，所述导向柱设置有用于容纳螺钉的沉孔。
[0009]优选地，所述探针固定结构还包括压电陶瓷片，所述压电陶瓷片设置于所述探针组件与所述定位块之间。
[0010]再进一步优选地，所述定位块设置有容纳所述探针组件的凹槽，所述探针组件与所述凹槽卡接，所述压电陶瓷片设置于所述凹槽的底部。
[0011]优选地，所述探针固定结构还包括定位螺钉，所述探针压片设置有限位孔，所述定位螺钉穿过所述限位孔与所述探针座螺纹连接。
[0012]优选地，所述探针座的远离所述探针组件一侧设置有锥形台。
[0013]优选地，所述探针座的靠近所述探针压片一侧设置有支撑台，所述支撑台与所述探针压片面接触，所述探针压片的两侧设置有侧板，所述侧板与所述支撑台的侧面面接触。
[0014]优选地，所述定位块的靠近所述探针压片一侧设置有导向面，所述导向面的靠近所述探针压片一侧边缘低于所述第一状态下的所述压合部的下边缘。
[0015]本技术至少具有以下有益效果：通过第一面、第二面和定位槽的特定形状的作用下，在探针臂的方向上，定位块与定位槽之间不存在配合间隙，能够减小配合间隙和探针震动引起的探针位置变动，减少测量误差；第一状态、第二状态的切换，能够方便探针组件的拆卸，或探针组件、定位块整体的拆卸，便于更换探针组件。
附图说明
[0016]图1为本技术的一个实施例的第一状态示意图。
[0017]图2为图1所示实施例的一个侧面的示意图。
[0018]图3为图1所示实施例的另一个侧面的示意图。
[0019]图4为本技术的一个实施例的第二状态示意图。
[0020]图5为图4所示实施例的一个侧面的示意图。
[0021]图6为图4所示实施例的截面图。
实施方式
[0022]为使本技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0023]本技术提供了一种原子力显微镜探针固定结构，包括探针组件100、定位块200、探针座300、探针压片400。图1示出了一种更加具体的实施方式的整体构造示意图。探针组件100与定位块200卡接，且探针组件100凸起于定位块200的固定有探针组件100的一侧。具体地，探针组件100设置于定位块200的探针固定面201，在探针固定面201设置有凹槽，以对探针组件100进行限位并实现卡接，尤其是，当探针组件100中的探针臂102自探针固定部101伸出，且探针固定部101具有大体呈方形的截面时，使探针组件100的探针固定部101被定位块200从截面的至少三个方向限位，并设置相应的配合形式，例如过盈配合，从而实现卡接的效果。需要注意的是，探针组件100需要凸起于定位块200的固定有探针组件100的一侧，在图1至图6所示实施方式中，探针组件100的探针固定部101部分凸起于探针固定面201，从而使得探针压片400在第二状态下能够压合至探针固定部101，对探针组件100进
行压紧固定。
[0024]图1至图6所示出的实施方式中，探针组件100采用一种简化的常见形式进行表达。可以理解的是，还可以采用其他形状的探针组件100，相应地，定位块200与探针组件100之间的卡接结构也将出现相匹配的变换，本领域技术人员可可以选择相匹配的卡接形式，对探针组件100进行限位，以使得探针组件100能够在探针压片400的压合下被固定于定位块200，例如，当探针组件100的探针固定部101为圆柱状时，固定块200的探针固定面201设置有弧形凹槽，以匹配探针固定部101；当探针固定部101大体为多面体时，在探针固定部101设置与多面体相匹配的凹槽。
[0025]定位块200的远离探针组件100一侧通过第一面204、第二面205与探针座300接触，第一面204、第二面205在远离探针组件100的方向上逐渐靠近。图6较清晰地示出了一种第一面、第二面的大体形式，其中，由于第一面204、第二面205在远离探针组件100的方向上逐渐靠近，因而第一面204、第二面205组合出的截面大体成V形，即定位块200自探针固定面2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原子力显微镜探针固定结构，其特征在于：包括探针组件、定位块、探针座、探针压片，所述探针组件与所述定位块卡接并凸起于所述定位块的固定有所述探针组件的一侧，所述探针座设置有容纳所述定位块的定位槽，所述定位块的远离所述探针组件一侧通过第一面、第二面与所述探针座接触，所述第一面、第二面在远离所述探针组件的方向上逐渐靠近，所述第一面、第二面所在平面的交线与所述探针组件的探针臂所在方向垂直，所述第一面、第二面的交界处与所述定位槽的槽底之间设置有间隙，所述定位槽与所述第一面、第二面及所述定位块相匹配，所述探针压片与所述探针座可动限位连接，所述探针压片被构造成能够在所述探针座上沿靠近或远离所述探针组件的方向移动的形式，所述探针压片的靠近所述探针组件一侧设置有压合部，所述探针压片能够在下述状态间切换：第一状态：所述压合部与所述探针组件间设置有间隙；第二状态：所述压合部将所述探针组件向所述探针座一侧压合。2.如权利要求1所述的一种原子力显微镜探针固定结构，其特征在于：所述探针压片还设置有压簧，所述压簧设置于所述压合部两侧，所述压簧向所述定位块两侧伸出，所述探针座还设置有导向柱，所述导向柱设置于探针压片两侧并从两侧靠近成对的所述压簧，所述第一状态下，所述压簧分别靠近所述定位块两侧；所述第二状态下，所述导向柱将所述压簧向相互靠近的方向压紧，所述压簧自所述定位块两侧与所述定位块压接。3.如权利要求2所述的一种原子力显微镜探针固定结构，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏家琦，张学莹，赵巍胜，毕宗宇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：