基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法技术

一种基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法。针对原子力显微镜快速扫描时，因忽略压电扫描管的动态特性而使所得图像发生畸变的问题。本发明专利技术首先通过实验方法测得压电扫描管的阶跃响应曲线，该曲线包含了压电扫描管的动态特性信息，然后将该阶跃响应曲线与控制输入电压作卷积，获得压电扫描管的暂态位移量，最后将压电扫描管的暂态位移量与控制误差相结合，计算得到样品表面的形貌图像。与现有方法相比，该发明专利技术简单实用，且避免了传统方法辨识压电扫描管的模型所带来的巨大工作量和辨识得到的模型会损失压电扫描管部分高频特性信息的不足。实验结果表明，该发明专利技术可以很好地克服快速扫描时的成像畸变。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种。针对原子力显微镜快速扫描时，因忽略压电扫描管的动态特性而使所得图像发生畸变的问题。本专利技术首先通过实验方法测得压电扫描管的阶跃响应曲线，该曲线包含了压电扫描管的动态特性信息，然后将该阶跃响应曲线与控制输入电压作卷积，获得压电扫描管的暂态位移量，最后将压电扫描管的暂态位移量与控制误差相结合，计算得到样品表面的形貌图像。与现有方法相比，该专利技术简单实用，且避免了传统方法辨识压电扫描管的模型所带来的巨大工作量和辨识得到的模型会损失压电扫描管部分高频特性信息的不足。实验结果表明，该专利技术可以很好地克服快速扫描时的成像畸变。【专利说明】
本专利技术属于微纳科学与技术研究中的精密仪器领域，具体为原子力显微镜(AFM)，本专利技术主要涉及一种。
技术介绍
原子力显微镜的专利技术给纳米科学与
带来了革命性的影响。与其它的纳米成像仪器相比，原子力显微镜不受样品导电性的限制，且可以工作于多种环境下，如真空环境、大气环境、液相环境等。原子力显微镜属于扫描探针显微镜的一种，通过反馈控制调整压电扫描管伸缩量，使探针与样品间的作用力(或轻敲模式下的探针振幅)保持恒定，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法，其特征在于该方法具体步骤如下：第1、首先获得压电扫描管的动态特性信息第1.1、增益系数的标定：在开环控制下，利用标定光栅对压电扫描管的前置高压放大器增益系数???????????????????????????????????????????????，和激光检测系统增益系数进行标定；第1.2、压电扫描管阶跃响应曲线的测量：在开环控制下，通过RTLinux控制平台在压电扫描管上施加单位阶跃信号，同时记录激光检测系统的输出信号，处理得到压电扫描管的阶跃响应曲线，并对该曲线进行采样，记为，其中为采样间隔，，为总的采样点数；第2、利用上步已获得...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方勇纯，任逍，张雪波，齐宁宁，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：