一种白光干涉原子力探针系统的成像自动调整装置及其控制方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超精密表面形貌测量
更具体地，是指一种白光干涉原子力扫描探针扫描显微镜探针成像的自动控制装置及其控制方法。
技术介绍
白光干涉原子力扫描探针显微镜是用白光的零级条纹来量化原子力扫描探针的形变，从而间接得到工件表面的高度。而原子力扫描探针变形的原理是原子间的范德华力。在测量时，原子力扫描探针的针尖相当于一个原子，被测样件的表面的一个原子会与原子力扫面探针针尖相互作用，使得原子力扫描探针的悬臂发生形变。而在悬臂上形成的白光干涉条纹则会发生相应的移动，根据白光干涉零级条纹的移动量可以计算出原子力扫描探针的变形量。而针对白光干涉条纹的常见处理算法，如极值法，重心法，包络线法都是取与探针表面上干涉条纹移动方向平行的方向来选择数据进行计算，常见是选择与面CCD坐标系中的水平方向平行的方向的数据来进行计算，若探针与面CCD坐标系水平方向的夹角过大，就会给白光干涉零级条纹计算的原始数据带来系统误差，为了使这个误差对测量的结果造成的影响尽可能的少，就必须调节探针与面CCD坐标系的水平夹角在一个范围内，根据大量的实验，当这个范围在±1.5°时这个误差对测量的结果造成的误差可以忽略不计。由于白光干涉原子力探针扫描显微镜对环境有非常高的要求，因此光电原件都需要一定条件的密封，在白光干涉原子力探针扫描显微镜安装完成后，不便于经常性的拆卸，但是在更换探针的时候常常需要调节面CCD...
【技术保护点】
一种基于白光干涉原子力探针扫描显微镜探针系统的成像自动调整装置，其特征在于，其中白光干涉原子力探针扫描显微镜探针系统包括面CCD测量系统(8)、原子力扫描探针(1)及其探针组件(2)、白光干涉显微系统(11)以及计算机(12)；所述原子力探针组件(2)通过机架(4)固定，垂直电机位移平台(5)设置于所述机架(4)之上用于实现所述原子力探针组件(2)的调整，所述机架(4)一侧通过面CCD光路连接筒(6)与所述面CCD测量系统(8)联通，通过一夹持机构(7)夹持所述面CCD光路连接筒(6)与舵机(10)相连，通过所述舵机(10)实现所述面CCD光路连接筒(6)的调整从而调整成像；所述白光干涉显微系统(11)接收所述计算机(12)的控制产生测试的白光干涉光源传输于所述原子力扫描探针组件(2)的微悬臂上形成白光干涉条纹，其包含所述原子力探针组件上的所述探针(1)的形变信息，所述面CCD测量系统(8)接收所述白光干涉系统(11)形成的图像，并且实时计算所述探针(1)在所述面CCD测量系统(8)中的夹角变化；所述计算机(12)还包括舵机控制模块及面CCD测量系统控制模块，所述舵机控制模块接收所述计...
【技术特征摘要】
1.一种基于白光干涉原子力探针扫描显微镜探针系统的成像自
动调整装置，其特征在于，其中白光干涉原子力探针扫描显微镜探针
系统包括面CCD测量系统(8)、原子力扫描探针(1)及其探针组件
(2)、白光干涉显微系统(11)以及计算机(12)；
所述原子力探针组件(2)通过机架(4)固定，垂直电机位移平
台(5)设置于所述机架(4)之上用于实现所述原子力探针组件(2)
的调整，所述机架(4)一侧通过面CCD光路连接筒(6)与所述面
CCD测量系统(8)联通，通过一夹持机构(7)夹持所述面CCD光路
连接筒(6)与舵机(10)相连，通过所述舵机(10)实现所述面CCD
光路连接筒(6)的调整从而调整成像；
所述白光干涉显微系统(11)接收所述计算机(12)的控制产生
测试的白光干涉光源传输于所述原子力扫描探针组件(2)的微悬臂
上形成白光干涉条纹，其包含所述原子力探针组件上的所述探针(1)
的形变信息，所述面CCD测量系统(8)接收所述白光干涉系统(11)
形成的图像，并且实时计算所述探针(1)在所述面CCD测量系统(8)
中的夹角变化；
所述计算机(12)还包括舵机控制模块及面CCD测量系统控制模
块，所述舵机控制模块接收所述计算机(12)的指令来实现所述舵机
(10)的运动从而实现成像的自动调整，所述面CCD测量系统控制模
块控制所述面CCD测量系统(8)完成成像图像采集及成像夹角的实
\t时计算。
2.如权利要求1所述的白光干涉原子力...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢文龙，曾春阳，刘晓军，庾能国，杨文军，周莉萍，常素萍，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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