[發明專利]掃描隧道超精密角度測量儀

有效

• 申請號: 201310178585.1
• 申請日: 2013-05-04
• 公開（公告）號: CN103292742A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 鄒華兵;丘永亮
• 申請（專利權）人: 鄒華兵
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及超精密的測量工具，尤其涉及一種掃描隧道超精密角度測量儀，可用于測量物體的角度，且精度高。

背景技術

超精密加工技術直接影響著一個國家的尖端技術與國防工業的發展。超精密測量技術是實現超精密加工的基礎和先決條件之一。目前用于超精密測量的主要工具是激光干涉儀，該測量儀的精度雖然也是很高但卻很難能達到納米級，并且使用極不方便，每次測量都需要對其相關部件進行細心的調整，使得超精密測量工作變得費時費力。

發明內容

本發明的目的是提供一種超精密測量工具，能方便準確地測量物體的角度。本發明掃描隧道超精密角度測量儀的原理是使用掃描隧道顯微鏡的原理來掃描有序原子板(2)上整齊均勻排列的原子，再用計算機(4)通過識別掃描隧道過程中產生的電流脈沖數來記錄被掃描原子的個數，并將此數與該原子的直徑相乘就得出掃描探針(1)所平移的弧長。最后計算機(4)再用探針(1)所平移的弧長除以固定點(10)到探針(1)的長度就計算出了搖桿(8)的旋轉角度并將此角度顯示在計算機(4)的顯示屏上，該顯示值就為此次角度測量的測量結果。本發明測量精度高，操作方便，安全可靠。

制造有序原子板(2)的材料能夠導電且其原子排列均勻有序。被探針(1)掃描的有序原子板(2)的表面經過超精密加工的相關技術處理使其平整光滑，表面上如果還有個別排列雜亂的原子，還需要使用掃描隧道顯微鏡對其進行重新排列或遷移。探針(1)的工作端的直徑非常小，小到只有幾個原子甚至一個原子的大小。搖桿(8)上有探針(1)和激光頭(7)，它們都隨著搖桿(8)繞固定點(10)的轉動而轉動。搖桿(8)與探針(1)之間有絕緣體(3)，它的設計是為了讓搖桿(8)不帶電。

附圖說明

圖1是本發明掃描隧道超精密角度測量儀使用激光線來測量∠AOB時的結構示意圖，同時作為第一實施例。

圖2是本發明掃描隧道超精密角度測量儀使用適當延長的搖桿(8)來測量∠AOB過程時的結構示意圖，同時作為第二實施例。

具體實施方式

本發明掃描隧道超精密角度測量儀的結構如圖1所示，主要由探針(1)、有序原子板(2)、絕緣體(3)、計算機(4)、開關(5)、電源(6)、激光頭(7)、搖桿(8)、透光鏡(9)、固定點(10)組成。使用本發明前，先將本發明掃描隧道超精密角度測量儀放置在一個防振的系統上，并將固定點(10)固定在待測角的頂點上。使用本發明時，先接通開關(5)，此時激光頭(7)會發出激光線并成直線地穿過透光鏡(9)，將該光線與角的一邊重合，再將計算機(4)顯示屏上的數字調為零。再旋轉上面固定有激光頭(7)和探針(1)的搖桿(8)，使得激光頭(7)發出的激光線繞著固定點(10)旋轉直到該激光線與角的另一邊重合。如果只需測量二維平面上的角度，就可以用延長的搖桿(8)來代替激光頭(7)上發出的激光線。測量完畢后，只需從計算機(4)的顯示屏上讀出測量的結果。