【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超精密表面形貌测量领域，具体涉及白光干涉与原子力扫描模式切换装置及跨尺度测量系统。
技术介绍
1、微纳复合结构的跨尺度测量对保障半导体、安全防伪、军事隐身、新能源、mems等领域关键装备的制造质量有着极其重要的作用。跨尺度（mm-μm-nm，尺度跨度达百万级）是微纳复合结构的重要特征，跨尺度结构的测量，要求超精密结构测量仪器必须具备垂直、水平上的高分辨力和较大的测量范围。
2、白光干涉测量与白光原子力扫描测量是跨尺度测量领域中应用较为广泛的两种方式。其中，白光干涉法测量具有mm级的单幅视场大小和40μm的纵向测量范围，其横、纵向分辨力分别可达到0.5μm和0.1nm，采用白光干涉测量模式可实现微纳复合结构跨尺度测量过程中的大范围测量；而白光原子力扫描法具有原子级分辨力，其横、纵向分辨力分别可达到 0.1nm和0.01nm，可以直接观察分子或原子，采用原子力扫描测量模式可实现微纳复合结构跨尺度测量过程中的亚纳米级超高精度测量。
3、目前，针对白光干涉测量和白光原子力扫描测量往往是采用单独的设备来分别完成，例如，在申请人的在先专利cn2015102985977中，便提出了一种原子力探针位姿调节装置，其能够一定程度上满足白光原子力扫描测量的需求，但却无法满足白光干涉的大范围测量需求。在实际操作时，现有的测试方法需要频繁切换不同的设备，导致跨尺度测量的效率和精度无法可靠保证，且大视场测量与小视场测量的视场基准很难统一，影响跨尺度测量的精度。此外，对于现有的位姿调节装置而言，其采用柔性铰链来完成不同方
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了白光干涉与原子力扫描模式切换装置及跨尺度测量系统，能够实现白光干涉大范围测量与白光原子力小范围测量两种模式的快速切换，确保两个测量模式共用同一套测量基准，有效提升跨尺度测量的效率和精度。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个方面，提供了一种白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其包括组合设置的第一偏转机构、第二偏转机构、第三偏转机构、第一平移机构、第二平移机构和第三平移机构；
3、所述第一偏转机构包括用于连接探针组件的第一偏转块，该第一偏转块通过柔性铰链连接在第一安装块上，并在第一偏转块的两侧分别设置有调节组件，使得所述第一偏转块可在两调节组件的调节下通过所述柔性铰链进行水平面内的绕z轴偏转；
4、所述第一安装块滑动匹配设置于第一平移机构上，并可在该第一平移机构的驱动下进行x轴方向上的平移；所述第一平移机构与所述第二平移机构可拆卸连接，两者之间可根据需要进行分离拆装，且所述第一平移机构可在所述第二平移机构的驱动下整体进行y轴方向上的平移；
5、所述第二偏转机构包括第二偏转块和第二安装块；所述第二偏转块沿竖向设置，其底部与第二平移机构的顶部相连；所述第二安装块设置在所述第二偏转块的上方，其底面开设有第一弧形槽；所述第一弧形槽沿弧线延伸，其在水平面上的投影沿y轴延伸；所述第二偏转块的顶部通过所述第一弧形槽与第二安装块活动连接，使得所述第二偏转块的端部可在第一弧形槽中往复运动；且所述第二偏转块的y轴两侧分别设置有第一偏摆调节螺杆和第一弹性件，由所述第一弹性件将所述第二偏转块始终抵紧在所述第一偏摆调节螺杆的端部，并由所述第一偏摆调节螺杆驱动第二偏转块完成绕x轴偏转；
6、所述第三偏转机构包括第三偏转块和第三安装块；所述第三偏转块沿z轴延伸设置，其顶部与所述第二安装块连接，底部通过开设于第三安装块顶面上的第二弧形槽与该第三安装块活动连接；所述第二弧形槽沿弧线延伸，其在水平面上的投影沿x轴延伸；所述第三偏转块的x轴两侧分别设置有第二偏摆调节螺杆和第二弹性件，由所述第二弹性件将所述第三偏转块始终抵紧在所述第二偏摆调节螺杆的端部，并可由所述第二偏摆调节螺杆驱动所述第三偏转块完成绕y轴偏转；
7、所述第三平移机构包括开设于所述第三安装块上的平移通孔和嵌设于该平移通孔内的螺纹套筒；所述螺纹套筒用于设置测量组件中的显微物镜，其底部的外周开设有外螺纹，并在其外周螺纹套设有调节螺母，且所述第三安装块的端部支撑设置于所述调节螺母上，通过所述调节螺母的拧动可实现第三安装块在z轴方向上的平移。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述第一平移机构包括第一滑块和第一平移螺杆；
9、所述第一滑块的底部沿x轴方向开设有第一滑槽；
10、所述第一安装块背离第一偏转块一端的顶部滑动匹配于所述第一滑槽中，并在所述第一安装块的该侧端部沿轴向开设有螺纹孔；所述第一平移螺杆转动连接在所述第一滑块上，其端部与所述第一安装块以螺纹匹配，并可通过其绕轴旋转转换为所述第一安装块的x轴往复平移。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述第二平移机构包括第二滑块和第二平移螺杆；
12、所述第二滑块的顶部与第二偏转块的底部连接，其底部开设有沿y轴延伸的第二滑槽；所述第一滑块的顶部与所述第二滑槽滑动匹配，并可沿该第二滑槽的轴向往复平移；所述第二平移螺杆的转动连接在第二滑块上，其端部与所述第一滑块螺纹连接，两者形成螺纹丝杠。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述第一偏转块的y轴方向两侧分别设置有侧向支架；
14、所述侧向支架的一端连接所述第一安装块，其另一端上沿y轴方向螺纹连接有调节螺杆，两调节螺杆分别以端部抵接所述第一偏转块的y轴方向两侧。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述第一安装块与所述第一滑块之间的装配方式、所述第一滑块与所述第二滑块之间的装配方式、所述第一弧形槽与所述第二偏转块端部之间的装配方式、所述第二弧形槽与所述第三偏转块端部之间的装配方式中的至少一种为v型槽与v型块的组合装配方式；
16、所述v型槽的槽底宽度大于其槽口的宽度，且其槽宽自槽底向槽口依次减小；相应地，所述v型块的宽度自其端部向中部依次减小。
17、作为本专利技术的进一步改进，所述第一弹性件和/或所述第二弹性件为始终处于压缩状态的弹簧。
18、作为本专利技术的进一步改进，对应所述第一弧形槽和/或第二弧形槽在相应的安装块上设置有刻度。
19、作为本专利技术的进一步改进，两偏摆调节螺杆中的至少一个端部设置为半球形式，并对应半球形式的端部在对应偏转块的端面上沿其长度方向开设有弧形槽，使得偏摆调节螺杆的半球端部始终抵接在所述弧形槽中。
20、本专利技术的另一个方面，提供一种跨尺度测量系统，其包括所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置；
21、该跨尺度测量系统还包括探针组件和测量组件；
22、所述探针组件包括以探针座连接于所述第一偏转块的原子力探针；所述测量组件包括依次设置的显微物镜、干涉系统和c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，包括组合设置的第一偏转机构、第二偏转机构、第三偏转机构、第一平移机构、第二平移机构和第三平移机构；
2.根据权利要求1所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一平移机构包括第一滑块和第一平移螺杆；
3.根据权利要求2所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第二平移机构包括第二滑块和第二平移螺杆；
4.根据权利要求1~3中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一偏转块的Y轴方向两侧分别设置有侧向支架；
5.根据权利要求3所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一安装块与所述第一滑块之间的装配方式、所述第一滑块与所述第二滑块之间的装配方式、所述第一弧形槽与所述第二偏转块端部之间的装配方式、所述第二弧形槽与所述第三偏转块端部之间的装配方式中的至少一种为V型槽与V型块的组合装配方式；
6.根据权利要求1~3、5中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一弹性件和/或所述第二弹
7.根据权利要求1~3、5中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，对应所述第一弧形槽和/或第二弧形槽在相应的安装块上设置有刻度。
8.根据权利要求1~3、5中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，两偏摆调节螺杆中的至少一个端部设置为半球形式，并对应半球形式的端部在对应偏转块的端面上沿其长度方向开设有弧形槽，使得偏摆调节螺杆的半球端部始终抵接在所述弧形槽中。
9.一种跨尺度测量系统，其特征在于，包括如权利要求1~8中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置；
...【技术特征摘要】
1.一种白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，包括组合设置的第一偏转机构、第二偏转机构、第三偏转机构、第一平移机构、第二平移机构和第三平移机构；
2.根据权利要求1所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一平移机构包括第一滑块和第一平移螺杆；
3.根据权利要求2所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第二平移机构包括第二滑块和第二平移螺杆；
4.根据权利要求1~3中任一项所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一偏转块的y轴方向两侧分别设置有侧向支架；
5.根据权利要求3所述的白光干涉与原子力扫描模式切换装置，其特征在于，所述第一安装块与所述第一滑块之间的装配方式、所述第一滑块与所述第二滑块之间的装配方式、所述第一弧形槽与所述第二偏转块端部之间的装配方式、所述第二弧形...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。