[發(fā)明專利]基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)及掃描方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410075544.4
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103837472A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛長國;程韋;滕艷華;夏玲燕;陳兆權(quán);胡業(yè)林
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01Q10/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;王偉

1.一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于包括：?

一用于垂直向下發(fā)射激光束的激光器；?

一固設(shè)在水平位移平臺側(cè)前方的呈直線排列的平面透射鏡組，所述平面透射鏡組由第1平面透射鏡、第2平面透射鏡…和第N平面透射鏡組成，所述N與待測傳感器微懸臂梁陣列上的微懸臂梁數(shù)量M相等，所述平面透射鏡與微懸臂梁一一對應；?

當M為偶數(shù)時，所述平面透射鏡組第平面透射鏡呈水平設(shè)置；自第平面透射鏡向左呈與水平面角度遞增的傾斜設(shè)置；自第平面透射鏡向右亦呈角度遞增的傾斜設(shè)置，且與左側(cè)的平面透射鏡傾斜方向相反；各平面透射鏡之間設(shè)置遮光板；?

所述平面透射鏡與水平面形成的銳夾角α（N)滿足如下方程組：?

當M為奇數(shù)時，所述平面透射鏡組第平面透射鏡呈水平設(shè)置；自第?平面透射鏡向左依次呈角度遞增的傾斜設(shè)置；自第平面透射鏡向右亦呈角度遞增的傾斜設(shè)置，且與左側(cè)的平面透射鏡傾斜方向相反；各平面透射鏡之間設(shè)置遮光板；?

所述平面透射鏡與水平面形成的銳夾角α（N)滿足如下方程組：?

以上式中，α（N)代表第N平面透射鏡與水平面形成的銳夾角，β(N)為激光器發(fā)射的激光束照射到第N平面透射鏡后的出射角；n為平面透射鏡的折射率；h為平面透射鏡的厚度；M為待測微懸臂梁的數(shù)量；N為平面透射鏡順序位；d為待測微懸臂梁的間距。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述呈直線排列的平面透射鏡組替換為以步進電機的轉(zhuǎn)軸為中心呈圓周排列的平面透射鏡組。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述的平面透射鏡組前方設(shè)置水平轉(zhuǎn)動平臺，水平轉(zhuǎn)動平臺為帶有圓孔的遮光板，圓孔分別對應位于各平面透射鏡正前方，圓孔大小使得激光器可以照射到平面透射鏡，經(jīng)平面透射鏡后可以實現(xiàn)對微梁的掃描。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述的水平轉(zhuǎn)動平臺與步進電機的轉(zhuǎn)動軸相連接。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述激光器為半導體激光器，激光光源為632nm-780nm范圍內(nèi)的單色光源。?

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述微懸臂梁陣列放置在溶劑池中的基體夾持臺上，溶劑池通過進口管和出口管控制溶劑的進出；所述溶劑池頂部設(shè)有透明玻璃窗。?

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述基體夾持臺的臺面與水平面形成00-100范圍內(nèi)的傾角。?

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述溶劑池底部設(shè)有用于控制溶劑溫度的恒溫器。?

9.一種權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種基于多角度平面透射鏡的微懸?臂梁陣列傳感器的微懸臂梁偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)的掃描方法，其特征在于包括如下步驟：?

1）將待測微懸臂梁陣列傳感器放置在溶劑池中的基體夾持臺上，基體夾持臺使微懸臂梁陣列呈傾斜方向排列，所述溶劑池密閉，頂部設(shè)有透明玻璃窗，溶劑池通過進口管和出口管控制溶劑的進出；?

2）調(diào)整并固定激光器的初始位置，同時調(diào)整水平位移平臺或水平轉(zhuǎn)動平臺的初始位置，使平面透射鏡組中的唯一水平設(shè)置的平面透射鏡位于激光器的正下方，調(diào)整溶劑池的初始位置，使微懸臂梁陣列傳感器中對應于所述唯一水平設(shè)置的平面透射鏡的微懸臂梁處于激光器正下方，從而使激光器的激光束經(jīng)平面透射鏡透射后照射在該微懸臂梁的自由端，從而完成對該微懸臂梁自由端的掃描；?

3）利用音圈電機帶動水平位移平臺做往復運動或利用步進電機帶動水平轉(zhuǎn)動平臺做旋轉(zhuǎn)運動，使每一平面透射鏡均經(jīng)過激光器的正下方，通過不同傾角設(shè)置的平面透射鏡使激光器發(fā)射出的激光束經(jīng)過透射后照射到對應微懸臂梁的自由端，從而在不移動激光器和溶劑池的前提下，完成對所有微懸臂梁的掃描。?