采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:20481401 阅读:88 留言:0更新日期:2019-03-02 17:38
本发明专利技术公开了一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法及装置,该装置由直流电源的正极、第一电缆、正极电极、Na2SO4溶液、钨丝下端、NaOH液膜、负极电极、第二电缆、开关、第三电缆和直流电源的负极构成腐蚀电路回路。该方法使用NaOH和Na2SO4两种电解质溶液作为钨丝与电极之间的电解液,钨丝间接作为电极,实现了无需复杂断电电路即可在针尖形成瞬间断开回路电流的功能,避免了探针尖端由于手动断电和自动断电电路延时而受到的过度腐蚀,能够制备出更加尖锐的钨丝探针;并且,该方法实现简单,避免了使用自动断电电路的复杂度和高昂成本。

【技术实现步骤摘要】
采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法及装置
本专利技术涉及一种制备扫描探针显微镜的钨丝探针的方法,更特别地说,是指一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜的钨丝探针的方法。经本专利技术方法制得的钨丝探针的尖端曲率半径小于10nm。
技术介绍
扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope,SPM)是国际上近年发展起来的表面分析仪器,是综合运用光电子技术、激光技术、微弱信号检测技术、精密机械设计和加工、自动控制技术、数字信号处理技术、应用光学技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等现代科技成果的光、机、电一体化的高科技产品。2004年03月上海大学黄自元博士学位论文《扫描探针显微镜智能自动化策略研究及应用》中介绍了“SPM系列产品具有类似的系统结构,一般由SPM头部、电子学系统(控制器)和计算机系统组成。头部系统:SPM的工作执行部分,包括信号检测装置及处理电路、针尖、样品、扫描器、粗调驱动装置以及隔离振动设备等”。引用图2.1SPM系统结构图作为本专利技术专利申请的图1。1998年4月16日出版的R.Wiesendanger所著的《ScanningPro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法,其特征在于包括有下列步骤:步骤一,分别配置Na2SO4溶液和NaOH溶液,待用;所述Na2SO4溶液的摩尔浓度为1mol/L;所述NaOH溶液的摩尔浓度为3mol/L;步骤二,电极选取;正极电极2选取不锈钢板材,正极电极2固定在第二夹持器上,正极电极2的上端通过第一电缆61与直流电源4的正极电源连接,正极电极2的下端置入Na2SO4溶液中;负极电极3选取不锈钢板材制成的环形电极,把负极电极3固定在第三夹持器上,负极电极3通过第二电缆62连接在开关4的一端,开关4的另一端通过第三电缆63与直流电源4的负极电源连接;步骤三,安装钨丝;将钨丝1...

【技术特征摘要】
1.一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法,其特征在于包括有下列步骤:步骤一,分别配置Na2SO4溶液和NaOH溶液,待用;所述Na2SO4溶液的摩尔浓度为1mol/L;所述NaOH溶液的摩尔浓度为3mol/L;步骤二,电极选取;正极电极2选取不锈钢板材,正极电极2固定在第二夹持器上,正极电极2的上端通过第一电缆61与直流电源4的正极电源连接,正极电极2的下端置入Na2SO4溶液中;负极电极3选取不锈钢板材制成的环形电极,把负极电极3固定在第三夹持器上,负极电极3通过第二电缆62连接在开关4的一端,开关4的另一端通过第三电缆63与直流电源4的负极电源连接;步骤三,安装钨丝;将钨丝1的上端固定在第一夹持器上,第一夹持器和第三夹持器安装在二自由度转台;通过二自由度转台调节好钨丝1与不锈钢环形电极3的相对位置;步骤四,液膜形成;从第三夹持器上取下负极电极3,使所述负极电极3上蘸取配置好的NaOH溶液形成液膜31;再将有液膜的负电极与第三夹持器固定;步骤五,安装钨丝;调节第一夹持器使钨丝1的下端从NaOH液膜31中心垂直向下穿过,且保证所述NaOH液膜31不破,穿过NaOH液膜31的钨丝下端浸入Na2SO4溶液中约1~2mm;步骤六,制备适用于SPM的钨丝探针;打开直流电源4加载9V~12V直流电压直至钨丝在与NaOH液膜接触处断裂,制得适用于SPM的钨丝探针。2.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法,其特征在于:正极电极2的宽记为a2,不锈钢板材的厚记为b2,不锈钢板材的长度不作要求,只要保证不锈钢板材的下端能够与液池中的Na2SO4溶液接触即可。尺寸关系a2=b2或者a2大于b2;负极电极3环形电极的内半径记为r3,环形电极的厚度记为a3,环形电极的宽度记为b3,尺寸关系2mm≤r3≤4mm,a3=b3或者a3大于b3。3.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法,其特征在于:加载直流电源4的时间为2~10分钟。4.根据权利要求1所述的采用双电解质法制备扫描探针显...

【专利技术属性】
技术研发人员:李英姿宋子杭张应旭林锐王振宇窦志鹏钱建强
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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