免费论文摘要：鉴于双扫描的高速亚原子力显微镜的研制

跟着纳米高科技的飞快兴盛，亚原子力显微镜（AFM）普遍运用于纳米资料、电子、半半导体、底栖生物等很多范围的接洽。亚原子力显微镜有亚原子级其余空间辨别率，可在大气、液相以及真空情况中处事，而且对样本的控制小。然而，与其它显微领会本领比拟，亚原子力显微镜的功夫辨别率很低。即使把亚原子力显微镜的成像功夫减少至毫秒量级，其将在晶体结晶、成核、底栖生物动静进程等接洽目标有特殊大的运用远景。其余，亚原子力显微镜的扫描速率从来变成控制本来现产业当场丈量和纳米加工适用化的瓶颈之一。 亚原子力显微镜的成像速率重要依附于体例各个局部的带宽，个中，重要瓶颈为扫描器和用来检验和测定针尖样本作使劲的微悬臂探针。作家发领会沿用共振扫描办法的双压电片一维高速扫描器，并与保守的压电陶瓷管扫描器贯串，明显地普及了亚原子力显微镜的扫描速率，使最高行扫描频次到达3kHz，比暂时商用亚原子力显微镜普及2-3个数目级，针尖样本速率最快到达200mm/s；接洽了共振扫描时的图像及时矫正题目，安排了相位积累和非线性矫正赶快算法；对高速亚原子力显微镜的微悬臂探针的诉求举行了领会，采用了商用的高速探针，并沿用非球差镜片矫正光杠杆体例，把激光聚焦光斑直径从100µm安排减小到20µm，以符合高频小探针的运用；接洽了探测头中模仿旗号处置通路的带宽，采用符合的模仿器件，满意高速亚原子力显微镜的旗号传输和处置；鉴于NI的S6115多功效高速搜集卡实行高速AFM的扫描旗号爆发和数据搜集体例；变革通路体例实行高速扫描时Y目标的歪斜积累；鉴于Labivew平台安排了高速亚原子力显微镜的遏制软硬件，囊括扫频、扫描遏制、数据搜集与处置、图像表露、数据保存与读取等功效。最后实行了视频成像速率的高速亚原子力显微镜体例。体例处事在交战形式下的恒高形式，成像速率到达25帧/秒，成像功夫减少至40ms，扫描范畴大于20µm×20µm，具备在纳米标准上察看样本毫秒量级的动静进程的本领。 其余，作家还举行了保守的亚原子力显微镜的矫正和运用接洽。一上面，鉴于枯燥扫描器实行了计划机遏制的微动平台；另一上面，适用商用的亚原子力显微镜对新式电致变色功效地膜举行了表征和接洽。

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