【技术实现步骤摘要】
一种无线控制式微小型原子力显微成像方法及装置
本专利技术属微纳米技术及原子力显微成像
,更特殊地,涉及一种无线控制式微小型原子力显微成像方法及装置。
技术介绍
微纳米技术及微纳米显微成像技术是近年来国内外热门的前沿研究领域,而原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)等超高分辨率仪器是微纳米
中不可缺少的重要工具,其中尤以AFM的应用更为普遍,因为其不受样品导电性的限制,因而在物理学、化学、生物学、医学、微电子学、微机械及微纳米技术等领域获得广泛应用。自AFM诞生以来,国内外有关AFM技术的研究得到了长足的发展,性能也逐步完善,常规AFM在微纳米
的应用也越来越广泛。但是,现有的常规AFM系统在某些方面也存在明显的局限性,例如,需要交流市电供电及专门的直流低压与高压电源,控制系统较为复杂和庞大,需要有PCI插槽或USB接口的AD&DA控制卡,与PC机或一体机之间需要通过电缆线及网络线连接,从而限制了AFM在野外考察、隔离环境、真空条件、气体氛围环境等特殊领域的应用。综上所述,现有的常规AFM方法及装置系统,存在着需要交流市电供电,需要专门的低压直流电源与高压直流电源,计算机与控制电路及AFM探头之间需要电缆线及网络线连接,整个AFM装置系统较为复杂和庞大,无法做到便携式,也无法以无线控制方式实现原子力显微镜的扫描控制与显微成像等局限性,因此需要不断发展新的AFM技术。本专利技术提出的一种无线控制式微小型原子力显微成像方法及装置,采用将嵌入式系统、WIFI无线控制模块、微小型控制电路及移动电源供电相结合的方法;整个装置由微小型 ...
【技术保护点】
1.一种无线控制式微小型原子力显微成像装置,其特征在于包括微小型原子力显微成像探头(1)、微小型电路(2)、嵌入式系统(3)和手提电脑(4);微小型电路(2)由前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、移动电源(25)组成;嵌入式系统(3)由DA模块(26)、AD模块(27)、树莓派微型电脑(28)组成,树莓派微型电脑(28)通过WIFI无线通信模块(29)与手提电脑(4)实现无线数据通信;前置放大模块(23)与扫描与反馈控制电路(24)、DA模块(26)、AD模块(27)和微小型原子力显微成像探头(1)的位敏探测器(19)连接;扫描与反馈控制电路(24)与微小型原子力显微成像探头(1)的X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)连接,树莓派微型电脑(28)与DA模块(26)、AD模块(27)连接,移动电源(25)与前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、树莓派微型电脑(28)和微小型原子力显微成像探头(1)的激光器(17)连接供电。
【技术特征摘要】
1.一种无线控制式微小型原子力显微成像装置,其特征在于包括微小型原子力显微成像探头(1)、微小型电路(2)、嵌入式系统(3)和手提电脑(4);微小型电路(2)由前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、移动电源(25)组成;嵌入式系统(3)由DA模块(26)、AD模块(27)、树莓派微型电脑(28)组成,树莓派微型电脑(28)通过WIFI无线通信模块(29)与手提电脑(4)实现无线数据通信;前置放大模块(23)与扫描与反馈控制电路(24)、DA模块(26)、AD模块(27)和微小型原子力显微成像探头(1)的位敏探测器(19)连接;扫描与反馈控制电路(24)与微小型原子力显微成像探头(1)的X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)连接,树莓派微型电脑(28)与DA模块(26)、AD模块(27)连接,移动电源(25)与前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、树莓派微型电脑(28)和微小型原子力显微成像探头(1)的激光器(17)连接供电。2.根据权利要求1所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置,其特征在于所述的微小型原子力显微成像探头(1)包括微探针(5)、微探针座(6)、样品(7)、样品台(8)、X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)、扫描器座(12)、拖板(13)、导轨(14)、压簧(15)、微动螺旋(16)、激光器(17)、反射镜(18)、位敏探测器(19)、横梁(20)、主块(21)和底座(22);微探针(5)安装在微探针座(6)上,微探针座(6)、激光器(17)安装在横梁(20)上,反射镜(18)、位敏探测器(19)、横梁(20)安装在主块(21)上,主块(21)安装在底座(22)上;样品(7)放置在样品台(8)上,样品台(8)和X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)连接;X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)粘合在扫描器座(12)上,扫描器座(12)安装在拖板(13),拖板(13)安装在导轨(14)上;导轨(14)沿Z轴方向设置;拖板(13)一端设置有压簧(15),另一端紧贴微动螺旋(16);微动螺旋(16)通过螺纹固定在底座(22)上。3.根据权利要求1所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置,其特征在于所述的移动电源(25)包括两个迷你型移动电源和升压片;迷你型移动电源输出电压在5V;由升压片将迷你型移动电源的电压均升压到22V;并将升压后的一个迷你型移动电...
【专利技术属性】
技术研发人员:尤清扬,章海军,王英达,陈佳骏,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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。