大掃描范圍原子力顯微鏡的研制.pdf

1、原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）是在微納米尺度進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)普遍使用的一種測(cè)量?jī)x器。普通國產(chǎn)原子力顯微鏡使用壓電掃描管掃描樣品，因而掃描范圍偏小，不能很好的滿足國內(nèi)生物學(xué)研究的需求。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本課題基于NSPM6800型國產(chǎn)原子力顯微鏡，提供了一種大掃描范圍原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)和制作方法。 研究原子力顯微鏡相關(guān)的基本理論，可以發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大掃描范圍的方法關(guān)鍵在于兩點(diǎn)：一是提高壓電掃描器的

2、性能，二是調(diào)整掃描探頭的結(jié)構(gòu)。針對(duì)這兩點(diǎn)，本課題深入分析了國際上典型原子力顯微鏡產(chǎn)品及NSPM6800掃描探頭部分的結(jié)構(gòu)，提出了擴(kuò)大NSPM6800掃描范圍的總體設(shè)計(jì)方案：在掃描器性能改進(jìn)方面，采用堆形結(jié)構(gòu)的壓電掃描器；在探頭結(jié)構(gòu)改善方面，分離XY與Z向壓電掃描器，并重新設(shè)計(jì)了微偏轉(zhuǎn)激光檢測(cè)機(jī)構(gòu)。 這一研究工作的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)并制作新型掃描探頭，難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮激光器、反射鏡、掃描探針、光電位置檢測(cè)器、壓電掃描器、位移平臺(tái)