小型自感应原子力显微镜测头及其标定

作     者：赵健 郭彤 马龙 傅星 胡小唐 ZHAO Jian;GUO Tong;MA Long;FU Xing;HU Xiao-tang

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 

基　　金：科技部国际科技合作与交流项目(2008DFA71610) 国家自然科学基金资助项目(91023022 60723004) 

出 版 物：《纳米技术与精密工程》 (Nanotechnology and Precision Engineering)

年 卷 期：2011年第9卷第2期

页      码：168-173页

摘      要：设计了一种小型轻敲式自感应原子力显微镜(AFM)测头以实现微/纳尺度下的几何量测量.轻敲式测头采用石英音叉式自感应探针,通过自身的电信号输出检测悬臂梁的振幅变化,无需额外的光学传感器.设计了测头的微弱自感应信号放大电路,并补偿音叉寄生电容对测量的干扰.机械结构紧凑便于将测头固定于光学显微镜下观察测量情况,同时屏蔽外界的干扰.利用显微激光多普勒测振系统,标定了测头机电耦合系数为145 nm/V,由此可以计算测头工作频率下悬臂梁的振幅.搭建了以纳米测量机(NMM)为高精度定位平台的测试系统,利用该系统对测头进行进/退针实验,标定测头的灵敏度为0.47 nm/mV,NMM内置的干涉仪保证标定直接溯源至"米"定义.实验表明测头的非线性误差小于1%,测量范围在百纳米级.

主 题 词：原子力显微镜(AFM)测头 轻敲模式 自感应探针 机电耦合系数 高精度定位平台 

学科分类：0817[工学-轻工类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0703[理学-化学类] 0803[工学-仪器类] 0811[工学-水利类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-6030.2011.02.014

馆 藏 号：203410867...