一种用于扫描探针显微镜的针尖与样品间距调节装置的利记博彩app

文档序号:2768627阅读:547来源:国知局
专利名称:一种用于扫描探针显微镜的针尖与样品间距调节装置的利记博彩app
技术领域
本实用新型属于扫描探针显微镜领域。
每一种扫描探针显微镜如STM包括三部分扫描头部、电子学控制系统、计算机软件系统。扫描头部包含针尖、样品台、扫描器和驱进型间距调节装置。其中的驱进型间距调节装置用于精细调节针尖与样品之间的间距。
国际上比较多的驱进型间距调节装置是采用惯性移动技术,例如ZL92215769.3。这种惯性移动技术的稳定性和重复性较差,抗干扰能力亦差,加工难度大。
最近亦有人采用步进马达与精密螺丝组合的驱进结构。该精密螺丝不是标准件,没有互换性,加工要求十分高,耐磨性差,使用寿命有限。如操作不当,就会卡住。参见Science242,209-216。
本实用新型的目的是提供一种用于扫描探针显微镜的针尖与样品间距调节装置,操作方便,使用寿命长、零部件具有互换性,尤其是具有高稳定性、高重复性。
本实用新型为了克服现有技术的缺点,采用了以下方案用单一部件代替组合部件构成驱进型间距调节装置。对比技术Science 242,209-216中采用步进马达与精密螺丝组合的方案,而本实用新型采用单一的步进马达标准件作驱进机构。
本实用新型的技术方案中,用标准零部件代替非标准零部件,对比技术Science242,209-216中用两只非标准件螺丝作粗调,本实用新型用两只标准件的螺旋测微头作粗调。
以上是本实用新型的基本技术思想。
本实用新型采用垂直设计方案两根弹簧连结针尖安装块和连接平板。连接平板上安装有两个螺旋测微头和一个步进马达,其安装位置构成一个等腰三角形,平板中心部位上安装扫描器,扫描器上装有样品台,样品台上样品准对探针针尖,针尖和样品之间的距离由螺旋测微头和步进马达来调节。在间距的调节过程中,对称地调节两只螺旋测微头,粗调样品和针尖的间距,步进马达可以外接控制器手动调节,亦可用计算机实现自动控制,可用于粗调,亦可用于细调。逼近过程大致如下三只调节元件粗调至毫米量级,然后控制马达使针尖逐渐逼近样品,配合扫描器的反馈,可以实现针尖和样品的间距达到纳米量级。
本实用新型的优点如下由于采用单一步进马达作间距细调元件,避免了原来的现有技术中步进马达与精密螺丝相结合的装配件细调元件的种种缺点。提高了调节的稳定性、重复性,调节过程中不会卡住,不易磨损,延长了使用寿命,并且由于三只调节元件均为标准件,故具有互换性,避免了加工的困难和麻烦。
本实用新型的结构如附


图1、附图2所示。

图1为针尖与样品间距调节装置。其中1-连接平板 2-弹簧3-螺旋测微头4-扫描器5-样品台6-探针7-针尖安装块8-螺旋测微头9-步进马达附图2为连接平板,其中1-螺旋测微头安装孔2-平板3-扫描器安装孔4-螺旋测微头安装孔5-步进马达安装孔本实用新型的实施例将高序石墨粘接在一铁片上,然后将铁片放置在样品台上,用Pt-Ir丝作探针针尖,安装在针尖块相应的位置上,先用手动的螺旋测微头,实现粗调,调节至0.1毫米左右。使步进马达支点所在水平面高于两螺旋测微头支点所在的水平面,这时停止粗调。打开电子学控制箱、设定初始的隧道电流值,并使其在反馈状态工作,开启步进马达,自动控制针尖接近样品,一旦检测到回路的隧道电流与预设电流值相等,表示针尖已进入隧道区,则停止马达、调节其它参数实现扫描,并获取石墨的原子图象。
权利要求1.一种用于扫描探针显微镜的针尖与样品间距调节装置是由安装在连接平板上的两个螺旋测微头粗调元件(3、8)和一个细调元件组合而成的间距调节装置,其特征在于其中的细调元件为一个步进马达(9)的间距调节装置。
专利摘要本实用新型属于扫描探针显微镜领域,是一种针尖与样品间距调节装置。其中的细调元件是一个步进马达。其稳定性、重复性十分良好,使用方便、使用寿命长、具有互换性,可用于各种类型的扫描探针显微镜(如:STM)中。
文档编号G02B21/26GK2326970SQ97242798
公开日1999年6月30日 申请日期1997年12月2日 优先权日1997年12月2日
发明者胡钧, 孙洁林, 徐耀良, 李民乾 申请人:中国科学院上海原子核研究所
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