【技术实现步骤摘要】
本申请涉及扫描探针成像，尤其涉及一种扫描探针测量系统及方法。
技术介绍
1、扫描探针成像系统，例如原子力显微镜或扫描隧道显微镜等，对测量过程中的噪声十分敏感，特别是在纳米/亚纳米尺度的测量过程中，微小的干扰将产生纳米尺度的噪声。
2、由于扫描探针成像系统受到环境的严重干扰，其测量结果严重依赖于当前测试环境。现有技术通过采用沉重的隔音箱，将扫描探针成像系统放在隔音箱内，然后进行扫描探针成像。由于隔音箱系统沉重，调试设备。同时受到隔音箱对噪声的衰减性能影响，很难滤除所有噪声干扰。现有技术还有采用数据分析的方法，先采集包含噪声的扫描图像，利用软件滤波的方式实现噪声滤除。该方法不具备实时性，并且严重依赖于用户对设备的熟练程度。
技术实现思路
1、本申请实施例的主要目的在于提出一种扫描探针测量系统及方法，以高效实时地去除测量过程中的噪声干扰。
2、为实现上述目的，本申请实施例的一方面提出了一种扫描探针测量系统，所述测量系统包括：
3、至少两个探针、与所述探针数量相等的悬臂梁、探针基座、扫描头、样品台、反馈系统以及数据采集系统；
4、其中，每个所述探针对应设置于一个所述悬臂梁的第一端上，各个所述悬臂梁的第二端与所述探针基座连接，所述探针基座还与所述扫描头连接；
5、至少一个所述探针用于对所述样品台上的样品进行测量，得到扫描信号；至少一个探针用于测量机械振动产生的振动噪声信号；
6、所述扫描头，用于带动各个所述探针进行移动；
7、所述样品台，用于承载所述样品；带动所述样品进行移动；
8、所述反馈系统，用于根据驱动信号控制所述扫描头带动各个所述探针移动；获取所述扫描信号和所述振动噪声信号并发送到所述数据采集系统；
9、所述数据采集系统，用于根据所述振动噪声信号调整所述驱动信号，以调整各个所述探针的移动。
10、在一些实施例中，各个所述探针包括第一探针和第二探针，且所述第一探针比所述第二探针长；
11、所述第一探针与所述样品的表面接触，所述第一探针用于对所述样品进行测量，得到所述扫描信号；
12、所述第二探针不与所述样品的表面接触，所述第二探针用于测量得到所述振动噪声信号。
13、在一些实施例中，所述测量系统还包括电声换能器；
14、所述电声换能器设置于所述探针基座上，用于测量声学噪声信号；
15、所述数据采集系统，还用于根据所述声学噪声信号调整所述驱动信号，以调整各个所述探针的移动。
16、在一些实施例中，所述反馈系统包括激光光源、位置敏感检测器以及控制单元；
17、所述激光光源，用于发射激光信号；
18、所述位置敏感检测器，用于接收反射信号；所述反射信号为照射到所述悬臂梁后返回的所述激光信号；
19、所述控制单元，用于根据所述反射信号获得所述扫描信号。
20、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种扫描探针测量方法，应用于前述的一种扫描探针测量系统，所述测量方法包括：
21、获取噪声信号；
22、根据所述噪声信号调整驱动信号，得到新的驱动信号；
23、根据所述新的驱动信号控制所述测量系统中的各个探针进行移动。
24、在一些实施例中，所述获取噪声信号，包括：
25、通过所述测量系统中的探针获取机械振动产生的振动噪声信号；
26、或者，通过所述测量系统中的电声换能器获取声学噪声信号。
27、在一些实施例中，所述根据所述噪声信号调整驱动信号，得到新的驱动信号，包括：
28、将所述振动噪声信号与所述驱动信号相加，得到所述新的驱动信号；
29、或者，将所述声学噪声信号与所述驱动信号相加，得到所述新的驱动信号。
30、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种扫描探针测量装置，所述测量装置包括：
31、信号获取单元，用于获取噪声信号；
32、信号调整单元，用于根据所述噪声信号调整驱动信号，得到新的驱动信号；
33、探针驱动单元，用于根据所述新的驱动信号控制所述测量系统中的各个探针进行移动。
34、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
35、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
36、本申请实施例至少包括以下有益效果：
37、本申请至少设置一个探针用于测量机械振动产生的振动噪声信号，进而根据该振动噪声信号实时更新测量系统的驱动信号，再以更新后的驱动信号驱动扫描头带动各个探针移动，实时滤除其他探针获得的扫描信号中的干扰信号，且本申请无需在隔音箱内进行测量，可以高效地调整各个探针的移动。
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1.一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：至少两个探针、与所述探针数量相等的悬臂梁、探针基座、扫描头、样品台、反馈系统以及数据采集系统；
2.根据权利要求1所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，各个所述探针包括第一探针和第二探针，且所述第一探针比所述第二探针长；
3.根据权利要求1所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括电声换能器；
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述反馈系统包括激光光源、位置敏感检测器以及控制单元；
5.一种扫描探针测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的一种扫描探针测量系统，所述测量方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种扫描探针测量方法，其特征在于，所述获取噪声信号，包括：
7.根据权利要求6所述的一种扫描探针测量方法，其特征在于，所述根据所述噪声信号调整驱动信号，得到新的驱动信号，包括：
8.一种扫描探针测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：至少两个探针、与所述探针数量相等的悬臂梁、探针基座、扫描头、样品台、反馈系统以及数据采集系统；
2.根据权利要求1所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，各个所述探针包括第一探针和第二探针，且所述第一探针比所述第二探针长；
3.根据权利要求1所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括电声换能器；
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种扫描探针测量系统，其特征在于，所述反馈系统包括激光光源、位置敏感检测器以及控制单元；
5.一种扫描探针测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的一种扫描探针测量系统，所述测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈庚亮，刘业桂，纪李佳，李浩正，钟宇，谢颂华，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：
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