【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光诱导力显微镜的频率调制检测
相关申请的交叉引用本申请主张于2017年01月30日申请的美国专利临时申请第62/452,307号的优先权，且在此通过参考并入。
技术介绍
众所周知，当原子力显微镜(AFM)通过悬臂共振模式的振幅变化对力以及力梯度进行检测时，会因为真空中的低空气阻尼以及高机械Q而导致在真空中的应答缓慢(虽然非常敏感)的问题。一般的光诱导力显微镜(PiFM)依赖于振幅检测。激光将通过直接激励悬臂共振或通过与第1激励共振混合而激励第2共振的方式调制成特定的频率。无论哪一种方式，信号都是从应答的振幅推导得出，而应答的速度则受到Q的限制。在真空中，较高的Q可能会导致应答时间慢于预期的问题。作为与一般的光诱导力显微镜(PiFM)相关的实例，请参阅在此通过参考并入的由Nowak等发表的“利用光诱导力显微镜的纳米级化学成像(Nanoscalechemicalimagingbyphotoinducedforcemicroscopy)”，ScienceAdvances2，el501571(2016)。
技术实现思路
原子力显微镜以及利用原子力显微镜的光诱导力检测方法，采用...
【技术保护点】
1.一种原子力显微镜，其特征在于，包括：配备有探针针尖；光子源，用于对诱发光诱导力梯度的探针针尖‑样品界面进行照射；偏向探测器，用于对上述悬臂的振动进行检测；以及，信号处理回路，利用所检测到的上述悬臂的振动对上述悬臂振动模式的共振频率进行测定并检测出上述光诱导力梯度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.30 US 62/452,3071.一种原子力显微镜，其特征在于，包括：配备有探针针尖；光子源，用于对诱发光诱导力梯度的探针针尖-样品界面进行照射；偏向探测器，用于对上述悬臂的振动进行检测；以及，信号处理回路，利用所检测到的上述悬臂的振动对上述悬臂振动模式的共振频率进行测定并检测出上述光诱导力梯度。2.根据权利要求1所述的原子力显微镜，其特征在于，还包括：信号生成器，通过生成调制信号并将上述光子源调制成调制频率而对光诱导力进行调制，并借此对上述悬臂的上述共振频率进行频率调制。3.根据权利要求2所述的原子力显微镜，其特征在于，还包括：悬臂驱动器，用于生成用于驱动上述悬臂以上述振动共振中的某一个振动的驱动信号，其中上述驱动信号的频率跟踪悬臂的共振频率的变化；以及，频率调制（FM）解调器，通过对上述驱动信号进行频率解调而推导出光诱导力信号并借此检测出上述光诱导力梯度。4.根据权利要求3所述的原子力显微镜，其特征在于：上述悬臂驱动器利用对与驱动信号相关的悬臂振动的相位进行测定的锁相环路对上述悬臂的共振频率进行跟踪，通过对驱动信号的频率进行调整而使得驱动信号与悬臂振动之间维持固定的相位关系。5.根据权利要求2所述的原子力显微镜，其特征在于，还包括：悬臂驱动器，生成以与上述悬臂共振频率接近的固定频率对上述悬臂进行驱动的驱动信号；其中，上述信号处理部通过对与上述驱动信号的上述固定频率相关的上述悬臂的振动相位进行测定而驱动上述光诱导力信号并借此检测出上述光诱导力梯度。6.根据权利要求2所述的原子力显微镜，其特征在于：上述光子源是以第2调制频率调制或生成脉冲。7.根据权利要求6所述的原子力显微镜，其特征在于：上述第2调制频率对应于上述悬臂的第2震动模式。8.根据权利要求6所述的原子力显微镜，其特征在于：上述第2调制频率对应于上述悬臂的两个振动模式之间的差频或和频。9.根据权利要求8所述的原子力显微镜，其特征在于：驱动上述悬臂以第1震动模式振动并通过对第2震动模...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·R·阿尔布雷希特，
申请(专利权)人：分子前景公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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