一种原子力显微镜探针高阶模态增强装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原子力显微镜探针高阶模态增强装置，是利用机械约束将单端夹持的原子力显微镜的微悬臂探针系统改进为分段耦合约束的微悬臂探针系统。分段耦合约束的微悬臂探针系统由商用探针、探针托(5A)、压板(5B)和弹簧片(5C)组成，弹簧片(5C)的一端固定在压板(5B)的凹槽，另一端与横梁(5D)接触，用于夹紧探针衬底(5G)。本发明专利技术对商用探针施加一个分段耦合约束，商用探针受约束位置影响，动力学特性发生改变，系统产生耦合效应，进而增强了探针的高阶模态响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原子力显微镜，更特别地说，是指一种将探针安装在具有分段耦合约束特征的探针夹持装置上，从而增强探针的高价模态响应信号，获得包含更多样品信息的高阶模态图像。

技术介绍

1、原子力显微镜(atomic force microscope，afm)是一种常用的纳米测量与表征仪器，它可以在大气、真空、液体等多种环境中进行工作，通过检测探针与样品之间的相互作用力来探测样品表面信息，可以在不损伤样品的情况下实现纳米级的成像。在表征样品表面形貌的同时，afm还被用于表征样品表面各种力学、电磁学物理性质。一般情况下，一台普通afm都有五个大的组成部分，包括探测单元、微悬臂探针系统、针尖-样品运动单元、反馈控制器以及图像处理和显示系统。(2016年2月第一版，振幅调制原子力显微术/(西)加西亚(garcía，r.)著)。对于动态原子力显微镜，系统在探针扫描的同时对其施加一个固定频率(通常为微悬臂探针系统的基础本征频率)的激励，从而令针尖跨越大范围的相互势能，利用整个力曲线提取样品信息。对于动态原子力显微镜，由于悬臂动态特征的高度非线性，探针的谐振和各阶本征模态中也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原子力显微镜探针高阶模态增强装置，原子力显微镜至少包括有AFM控制器(1)、图形显示器(2)、扫描器(3)、样品台(4)、AFM探针激励器(6)、激光器(8)、光电探测器(9)、锁相放大器(10)和信号发生器(11)；其特征在于：还有分段约束耦合的微悬臂探针系统(5)；

2.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针高阶模态增强装置，其特征在于的AFM成像系统的成像过程为：

3.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针高阶模态增强装置，其特征在于：分段约束耦合的微悬臂探针系统(5)中的弹簧片(5C)尺寸，弹簧片(5C)从中部折了一个夹角δ，所述δ的角度一般为115度...

【技术特征摘要】

1.一种原子力显微镜探针高阶模态增强装置，原子力显微镜至少包括有afm控制器(1)、图形显示器(2)、扫描器(3)、样品台(4)、afm探针激励器(6)、激光器(8)、光电探测器(9)、锁相放大器(10)和信号发生器(11)；其特征在于：还有分段约束耦合的微悬臂探针系统(5)；

2.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针高阶模态增强装置，其特征在于的afm成像系统的成像过程为：

3.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针高阶模态增强装置，其特征在于：分段约束耦合的微悬臂探针系统(5)中的弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱建强，孙浩葳，冯铎，李英姿，陈亚楠，袁泉，林锐，程鹏，李永畅，胡依凡，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：