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高精度扫描隧道显微镜的镜体制造技术

技术编号:2615887 阅读:370 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
高精度扫描隧道显微镜的镜体涉及物体不规则表面及轮廓的纳米测量装置,它主要解决定点测量与加工、延伸测量与加工范围的问题,解决的方案是让工作台在水平方向作二维运动,工作台的位移由两个电动进给机构控制,其水平纵向位移的精度为每步距10纳米,其水平横向位移的精度为每步距50到100纳米,工作台的坐标由位置检测器测知,位置检测的精度为2到10纳米,它们驱动工作台把样品待测点送到测针下,以此实现对样品的定点测量与加工和延伸测量与加工范围的问题,它延伸测量与加工的范围为25×25平方毫米或更大,它主要应用在纳米测量与纳米加工方面。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
高精度扫描隧道显微镜的镜体的制作方法
本技术属于涉及物体不规则表面及轮廓的纳米测量装置,扫描隧道显微镜是分析物体表面形貌的仪器,镜体是扫描隧道显微镜的核心部件之一,它的作用是将测针送到样品表面的指定位置,直至出现隧道效应现象时为止,同时把样品表面起伏的信息即隧道电流值送到采集系统的部件,本技术主要应用于纳米检测和纳米加工方面。
技术介绍
在中国实用专利91214028.3中公开了“一种新型的扫描隧道显微镜体”,它的目的是制造一种测针与样品间隔调节精度高,被测样品移动范围大的扫描隧道显微镜体,构成是镜体包括装有压电陶瓷管和测针的测针座、工作台、测针调整装置,垂直方向测针电动进给机构,支撑及隔振装置,屏蔽罩;测针座由三个钢球支撑,其中两个钢球位于调整杆的顶端,另一个钢球位于垂直方向测针电动进给机构终端元件的顶端,工作台位于测针座之下,它被安置在隔振盘上的手动位移机构上,隔振盘由三根弹簧悬挂着,外罩屏蔽罩;垂直方向测针电动进给机构包括步进电机,多级齿轮减速器,螺距为1毫米的丝杆副,杠杆比为1∶40的测针座,样品工作台用手粗调;其不足之处是只能检测与加工测针处扫描覆盖约2微米范围内的样品本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度扫描隧道显微镜的镜体,包括装有压电陶瓷管和测针的测针座、工作台、测针调整装置、垂直方向测针电动进给机构、支撑及隔振装置、屏蔽罩;测针座由三个钢球支撑,其中两个钢球位于调整杆的顶端,另一个钢球位于垂直方向测针电动进给机构终端元件的顶端,工作台位于测针座之下,它被安置在隔振盘的位移机构上,隔振盘由三根弹簧悬挂着,外有屏蔽罩;其特征在于它是一个具有三维自由度的扫描隧道显微镜的镜体,三维位移值分别由三个电动进给机构控制:垂直方向测针电动进给机构包括步进电机[35]、减速器[39]、传动轴[52]、垂直向丝杆[50]、滑动套[48]、限位螺钉[49]、调节螺杆[46]、钢球[11];起动步进电机,...

【技术特征摘要】
1.高精度扫描隧道显微镜的镜体,包括装有压电陶瓷管和测针的测针座、工作台、测针调整装置、垂直方向测针电动进给机构、支撑及隔振装置、屏蔽罩;测针座由三个钢球支撑,其中两个钢球位于调整杆的顶端,另一个钢球位于垂直方向测针电动进给机构终端元件的顶端,工作台位于测针座之下,它被安置在隔振盘的位移机构上,隔振盘由三根弹簧悬挂着,外有屏蔽罩;其特征在于它是一个具有三维自由度的扫描隧道显微镜的镜体,三维位移值分别由三个电动进给机构控制垂直方向测针电动进给机构包括步进电机[35]、减速器[39]、传动轴[52]、垂直向丝杆[50]、滑动套[48]、限位螺钉[49]、调节螺杆[46]、钢球[11];起动步进电机,减速器、传动轴随之转动,在限位螺钉及其所在处的竖槽的限制下,滑动套及紧锁在滑动套上的调节螺杆推顶钢球上下位移,这对测针产生了以两个调整杆顶端的钢球为支点的杠杆力,在杠杆力的作用下,测针作接近或远离样品表面的运动;水平方向有水平纵向和水平横向两个电动进给机构,它们共同控制着工作台,使工作台在水平方向作二维运动;水平纵向电动进给机构包括步进电机[35]、减速器[39]、传动轴[41]、螺旋锥齿轮副[42]、纵向丝杆[44]、纵向螺母[54]、中拖板[64]、纵向导轨[43]、隔振主盘[22];起动步进电机,减速器、传动轴随之转动,带动螺旋锥齿轮副减速转动,同时垂直变换运动方向,使安装在锥齿轮孔中的纵向丝杆作水平纵向转动,与纵向丝杆配合的纵向螺母紧固在中拖板上,中拖板安置在纵向导轨上,纵向导轨固定在隔振主盘上,当纵向丝杆在纵向螺母内转动时,纵向螺母带动中拖板沿纵向导轨作水平纵向运动;水平横向电动进给机构包括步进电机[71]、蜗杆[57]、蜗轮[58]、横向丝杆[61]、横向螺母[62]、工作台[32]、横向导轨[45],工作台安置在横向导轨上,横向导轨固定在中拖板上,横向丝杆安装在中拖板两侧的侧板[59]与支承[63]上,侧板与支承均固定在中拖板上,步进电机安装在蜗杆支架[56]上,电机轴与纵向丝杆平行;起动步进电机,蜗杆、蜗轮随之转动,经蜗杆、蜗轮减速并垂直换向,使安装在蜗轮孔中的横向丝杆作水平横向转动,与横向丝杆配合的横向螺母紧固在工作台上,当横向丝杆在横向螺母内转动时,横...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨学恒詹捷杨嘉楷陈安王银峰吴世春
申请(专利权)人:重庆大学
类型:实用新型
国别省市:85[中国|重庆]

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