【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密加工设备，尤其是指一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置。
技术介绍
1、随着科学技术的发展，扫描探针显微镜(scanning probe microscopy,spm)已经成为研究物质表面形貌和性质的重要工具。扫描探针显微镜的探针设计中，力传感器是一个关键组件，spm探针通常使用悬臂梁式力传感器，但悬臂梁式力传感器结构的复杂性对制造和组装过程带来了不小的挑战。为了克服这些挑战，研究人员一直在探索新型力传感器，其中石英音叉因其卓越的性能而受到广泛关注。石英音叉与传统的硅悬臂梁相比具有许多显著的优势，包括高弹性常数k、自激励自感应、低温漂等特性，上述特性使得石英音叉在扫描探针显微镜探针应用中具有巨大的潜力。
2、传统的悬臂梁因其复杂的结构设计使得自主制备较为困难，石英音叉探针结构简单可以通过自主制备的方式获得方法简单，石英音叉探针是由石英音叉和针尖组成，针尖是粘接在石英音叉的音叉臂端面上，石英音叉采用商用晶振去壳，石英音叉的音叉臂端面为0.3mm-0.6mm的矩形截面，两音叉臂间距为0.3mm左右，针尖通常为圆锥外形结构，材质一般为钨丝，针尖直径为0.2mm，长度为1-2mm。石英音叉探针的探测性能在很大程度上取决于针尖的参数，针尖与音叉臂的粘接方式和粘接剂的类型以及用量，针尖过长会影响石英音叉探针的谐振频率，从而影响扫描探针显微镜的探测灵敏度和准确性，粘接的胶量不足可能会使探针在扫描过程中针尖脱落，胶量过多可能导致胶液溢出，影响石英音叉的振动特性，降低探针的谐振频率和灵敏度。
3、现有的
技术实现思路
1、为了解决音叉探针粘接易损伤针尖和针尖过长石英音叉探针性能下降的问题，让粘接过程变得简单易操作，制作出的探针性能优良可靠。
2、有鉴于此，本专利技术提供了一种便于夹持粘接的制备扫描探针显微镜探针的装置，以解决上述问题。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下方案：
4、一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，包括:底座、音叉固定架、针尖夹持架、点胶支架、显微观测仪、激光切割器；音叉固定架、针尖夹持架、点胶支架、显微观测仪、激光切割器均固定安装在底座上；
5、优选的，所述音叉固定架包括：音叉基座和音叉夹持板；所述音叉基座固定安装在所述底座上，所述音叉夹持板固定安装在音叉夹持板上；所述音叉夹持板由夹板和压板构成，通过双头螺丝、弹簧和螺母的配合将夹板和压板压紧，将石英音叉放置与夹板与压板中间，利用弹簧的弹力将石英音叉固定。
6、优选的，所述针尖夹持架包括：第一底座、第一xy轴微位移平台、第一z轴支撑板、第一z轴调节件和针尖夹持板；所述第一底座固定安装在所述底座上，所述第一xy轴微位移平台与所述第一底座的上端固定连接，所述第一xy轴微位移平台上安装固定有所述第一z轴支撑板，所述第一z轴支撑板侧面安装固定有所述第一z轴调节件，所述针尖夹持板安装固定在所述第一z轴调节件上；所述第一xy轴微位移平台和所述第一z轴调节件实现了针尖夹持架在x轴、y轴和z轴方向的微位移移动；所述针尖夹持板由上夹板和下夹板构成，两夹板通过锁紧螺钉与螺母的配合实现将针尖夹紧在夹持位处，以方便针尖与石英音叉的粘接。
7、优选的，所述点胶支架包括：第二底座、第二xy轴微位移平台、第二z轴支撑板、第二z轴调节件、针筒夹持器、点胶筒；所述第二底座固定安装在底座上，所述第二xy轴微位移平台与所述第二底座的上端固定连接，所述第二z轴支撑板安装固定在所述第二xy轴微位移平台上，所述第二z轴调节件安装固定在所述第二z轴支撑板上，所述针筒夹持器固定安装在所述第二z轴调节件上，所述点胶筒固定安装在所述针筒夹持器中；所述第二xy轴微位移平台和第二z轴调节件用于实现点胶筒在x轴、y轴和z轴方向的微位移移动，将点胶筒移动到针尖与石英音叉的上方，将定量的胶液滴在针尖与石英音叉的粘接处。
8、优选的，所述显微观测仪包括：显微镜基座、显微镜夹持器和显微镜；所述显微镜基座固定安装在所述底座上，所述显微镜夹持器固定安装在所述显微镜基座的圆柱上，所述显微镜固定安装在所述显微镜夹持器中，显微镜用于观测针尖和音叉臂的距离是否到可粘接范围内和激光的焦距是否聚焦在针尖上。
9、优选的，所述激光切割器包括：激光器基座和激光器；所述激光器基座固定安装在所述底座上，所述激光器安装在所述激光器基座的升降架上，升降架可以通过手摇升降轴实现在所述激光基座z轴方向上移动，所述激光器通过升降支架上的滑轨与紧固螺丝配合实现在x轴方向的移动，激光器通过非接触切割粘接好的针尖，控制针尖的长度。
10、本专利技术的有益效果是:
11、(1)本专利技术采用长针尖用于粘接，使得针尖夹持粘接过程变得简单易操作，不易损坏针尖和石英音叉。
12、(2)本专利技术采用了激光切割器非接触切割粘接完成后的针尖，控制针尖的长度，使得制作出来的石英音叉探针性能优良。
13、(3)本专利技术利用微位移平台控制针尖和点胶筒的位移，提高了粘接的成功率，点胶筒可以精准定量点胶，使得制作的石英音叉探针性能可靠。
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1.一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，包括:底座(1)、音叉固定架(2)、针尖夹持架(3)、点胶支架(4)、显微观测仪(5)、激光切割器(6)；
2.根据权利要求1所述的一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，所述点胶支架(4)包括：第二底座(15)、第二XY轴微位移平台(16)、第二Z轴支撑板(17)、第二Z轴调节件(18)、针筒夹持器(19)、点胶筒(20)；所述第二底座(15)固定安装在底座(1)上，所述第二XY轴微位移平台(16)与所述第二底座(15)的上端固定连接，所述第二Z轴支撑板(17)安装固定在所述第二XY轴微位移平台(16)上，所述第二Z轴调节件(18)安装固定在所述第二Z轴支撑板(17)上，所述第二XY轴微位移平台(16)和第二Z轴调节件(17)用于实现所述点胶筒(20)在X轴、Y轴和Z轴方向的微位移移动，所述针筒夹持器(19)固定安装在所述第二Z轴调节件(18)上，所述点胶筒(20)固定安装在所述针筒夹持器(19)中。
3.根据权利要求1所述的一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，所述显微观
...【技术特征摘要】
1.一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，包括:底座(1)、音叉固定架(2)、针尖夹持架(3)、点胶支架(4)、显微观测仪(5)、激光切割器(6)；
2.根据权利要求1所述的一种制备音叉式扫描探针显微镜探针的装置，其特征在于，所述点胶支架(4)包括：第二底座(15)、第二xy轴微位移平台(16)、第二z轴支撑板(17)、第二z轴调节件(18)、针筒夹持器(19)、点胶筒(20)；所述第二底座(15)固定安装在底座(1)上，所述第二xy轴微位移平台(16)与所述第二底座(15)的上端固定连接，所述第二z轴支撑板(17)安装固定在所述第二xy轴微位移平台(16)上，所述第二z轴调节件(18)...
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