[實用新型]一種可分離式掃描探針顯微鏡鏡體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822046872.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN209198492U
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐宗強;白莉萍;龔昱滔
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G01Q60/10
• 分類號: G01Q60/10
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本實用新型公開了一種可分離式掃描探針顯微鏡鏡體，所述顯微鏡鏡體包括壓電馬達、支撐架、絕緣蓋、樣品臺、屏蔽罩和前置放大電路盒，絕緣蓋上開設(shè)有一與壓電馬達形狀和大小適配的第一定位卡槽，壓電馬達通過粘接方式固定在第一定位卡槽內(nèi)；支撐架內(nèi)部開設(shè)有一用于裝設(shè)壓電馬達的腔體，且支撐架上端與絕緣蓋固定連接，支撐架下端固定在樣品臺上以中心為原點開設(shè)的與支撐架形狀和大小均適配的第二定位卡槽內(nèi)，樣品臺固定在前置放大電路盒上，屏蔽罩固定于前置放大電路盒表面，用于罩住壓電馬達、支撐架、絕緣蓋、樣品臺；本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單且剛性強，采用分離式的鏡體結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便掃描探針顯微鏡系統(tǒng)的組裝調(diào)試以及后期的維護。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于掃描探針顯微鏡領(lǐng)域，具體涉及一種可分離式掃描探針顯微鏡鏡體。

背景技術(shù)

G.Binnig等人在1982年實用新型了人類歷史上第一臺掃描隧道顯微鏡，因其具有獨特優(yōu)異的原子分辨能力和廣泛的測量用途，一直活躍地應(yīng)用于科學(xué)研究的最前沿。由此衍生出的掃描探針系列顯微鏡包括掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、磁力顯微鏡等，在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中都有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景。

掃描探針顯微鏡的核心部件之一是能夠?qū)悠繁砻孢M行XYZ三維方向進行掃描的掃描器，其穩(wěn)定性直接決定了掃描成像的質(zhì)量。最早的掃描器是一種三腳架結(jié)構(gòu)的掃描器，即三個分別負責(zé)X、Y、Z方向掃描的壓電體相互垂直正交地固定在一起，形成一個帶有公共頂點的三腳架結(jié)構(gòu)，把探針固定在頂點位置，通過三個壓電體的壓電效應(yīng)來實現(xiàn)三維方向的掃描。但這種掃描器結(jié)構(gòu)松散、機械穩(wěn)定性較差，對外界震動比較敏感，而且體積龐大，不易集成化。后來G.Binnig實用新型了一種單管掃描器，即利用單獨一根四象限壓電管作為掃描器，該壓電管的外電極軸向四等分，負責(zé)XY方向掃描；其內(nèi)電極保持完整，負責(zé)Z方向掃描。因其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、掃描精度和定位精度較高，該類單管掃描器一直被人們沿用至今。

然而壓電管易碎，必須對其進行保護。一般的掃描探針顯微鏡鏡體都是一體化設(shè)計、整體加工，是為了能最大程度上對壓電管進行保護。這樣的整體加工結(jié)構(gòu)雖然剛性很強，但也存在加工難度大、不易開合，不利于設(shè)備的調(diào)試等問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的是針對上述中現(xiàn)有的掃描探針顯微鏡中加工難度大、不易開合以及不利于調(diào)試的問題，提供一種可分離式掃描探針顯微鏡鏡體，本實用新型采用分離式的鏡體結(jié)構(gòu)設(shè)計鏡體，方便掃描探針顯微鏡的組裝調(diào)試和后期維護，具體技術(shù)方案如下：

一種可分離式掃描探針顯微鏡鏡體，所述顯微鏡鏡體包括壓電馬達、支撐架、絕緣蓋、樣品臺、屏蔽罩和前置放大電路盒，所述絕緣蓋上開設(shè)有一與所述壓電馬達形狀和大小適配的第一定位卡槽，所述壓電馬達通過粘接方式固定在所述第一定位卡槽內(nèi)；所述支撐架內(nèi)部開設(shè)有一用于裝設(shè)所述壓電馬達的腔體，且所述支撐架上端與所述絕緣蓋固定連接，所述支撐架下端固定在所述樣品臺上開設(shè)的與所述支撐架形狀和大小均適配的第二定位卡槽內(nèi)，所述樣品臺固定在所述前置放大電路盒上，所述屏蔽罩固定于所述前置放大電路盒表面，用于罩住所述壓電馬達、支撐架、絕緣蓋、樣品臺，起電磁干擾屏蔽作用。

進一步的，所述支撐架上端開設(shè)有預(yù)設(shè)數(shù)量的支撐架螺紋孔，所述絕緣蓋與所述支撐架連接處對應(yīng)所述支撐架螺紋孔開設(shè)有相同數(shù)量的絕緣蓋螺紋孔，所述支撐架和絕緣蓋通過螺絲固定的方式穿過所述支撐架螺紋孔和絕緣蓋螺紋孔固定連接在一起。

進一步的，所述絕緣蓋還開設(shè)有用于所述壓電馬達的軸承通過的滑桿通口和用于引入樣品和探針間隧道電流導(dǎo)線至所述前置放大電路盒的信號線通口。

進一步的，所述支撐架下端開設(shè)有一用于更換試驗探針和試驗樣品的觀察窗口。

進一步的，所述樣品臺上開設(shè)有樣品槽和按照預(yù)設(shè)數(shù)量均勻設(shè)置于所述樣品臺上樣品臺通孔，所述樣品槽開設(shè)于所述觀察窗口的正下方；且所述樣品臺上還開設(shè)有用于固定的樣品臺螺紋通孔。