【技术实现步骤摘要】
力测量装置
本专利技术属于超灵敏力测量研究领域，尤其涉及一种基于超低弹性系数悬臂梁的力测量装置。
技术介绍
灵敏力探测已经成为研究物理现象的重要手段，在例如卡西米尔力的测量、磁共振力显微镜以及磁性材料的磁扭矩测量等方面有着重要的应用。以磁扭矩测量为例，它一直是研究材料磁各向异性的重要手段。为测量磁扭矩已知一种测量装置，使用低弹性系数的悬臂梁，将磁性材料样品固定于悬臂梁的自由端，施加外部磁场使样品受到扭矩，悬臂梁因扭矩作用偏离平衡位置，通过测量悬臂梁自由端的位移来测量材料磁性。这里，若利用激光干涉测距法测量超低弹性系数(约为1mN/m左右)的悬臂梁的位移，可使磁扭矩测量磁性材料的灵敏度达到10-14emu。应用该方法可以测量纳米尺度样品的磁性质，比如纳米颗粒、纳米线、纳米片等。在基于悬臂梁的力测量装置中，利用微纳米悬臂梁具有超低弹性系数来进行灵敏的力测量。为了提高力测量的灵敏度，悬臂梁的弹性系数应尽量低，而且测量悬臂梁位移的方法也应极其灵敏，一般选用上述激光干涉测距法来测量悬臂梁自由端的位移和振动。超低弹性系数...
【技术保护点】
1.一种力测量装置，将被测样品配置在悬臂梁的自由端，利用激光干涉测距法测量外界磁场下所述悬臂梁的自由端的位移，其特征在于：/n包括支承框架、光学系统和悬臂梁机构，/n所述光学系统包括沿z方向延伸的镜筒、安装在所述镜筒内的沿z方向延伸的光纤准直套管、在所述镜筒内穿过所述光纤准直套管沿z方向延伸的光纤和用于使从所述光纤出射的激光聚焦到所述悬臂梁的自由端的会聚透镜，所述光纤由固定组件固定于所述镜筒，/n所述悬臂梁机构包括所述悬臂梁和用于驱动所述悬臂梁振动的驱动部件，/n所述光学系统沿z方向设置于所述支承框架且能够相对于所述支承框架在z方向调节上下位置，所述悬臂梁机构在所述光学系统...
【技术特征摘要】
1.一种力测量装置，将被测样品配置在悬臂梁的自由端，利用激光干涉测距法测量外界磁场下所述悬臂梁的自由端的位移，其特征在于：
包括支承框架、光学系统和悬臂梁机构，
所述光学系统包括沿z方向延伸的镜筒、安装在所述镜筒内的沿z方向延伸的光纤准直套管、在所述镜筒内穿过所述光纤准直套管沿z方向延伸的光纤和用于使从所述光纤出射的激光聚焦到所述悬臂梁的自由端的会聚透镜，所述光纤由固定组件固定于所述镜筒，
所述悬臂梁机构包括所述悬臂梁和用于驱动所述悬臂梁振动的驱动部件，
所述光学系统沿z方向设置于所述支承框架且能够相对于所述支承框架在z方向调节上下位置，所述悬臂梁机构在所述光学系统的z方向正下方由所述支承框架支承，
在沿z方向观察所述支承框架、所述光学系统和所述悬臂梁机构时，所述光学系统中的所述光纤位于所述支承框架沿z方向观察时的形状的几何正中心。
2.如权利要求1所述的力测量装置，其特征在于：
所述固定组件是由树脂形成的第一固定部件，在所述镜筒的靠z方向上方的位置利用所述第一固定部件将所述光纤固定于所述镜筒。
3.如权利要求1所述的力测量装置，其特征在于：
所述固定组件包括沿z方向延伸的光纤固定管和由树脂形成第二固定部件与第三固定部件，所述光纤固定管在所述镜筒内设置于所述光纤准直套管的z方向上方，所述光纤从所述光纤固定管中穿过，
在所述光纤固定管的位于所述光纤准直套管一侧的端部，通过所述第二固定部件将所述光纤固...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，徐峰，薛飞，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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