[實用新型]微懸臂梁高階諧振態控制機構及其原子力顯微鏡有效
| 申請號: | 201822142277.4 | 申請日: | 2018-12-19 |
| 公開(公告)號: | CN209387685U | 公開(公告)日: | 2019-09-13 |
| 發明(設計)人: | 王艷艷;賀思漢;邊琰 | 申請(專利權)人: | 天津職業技術師范大學 |
| 主分類號: | G01Q60/24 | 分類號: | G01Q60/24 |
| 代理公司: | 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214 | 代理人: | 李薇 |
| 地址: | 300222 天*** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 微懸臂梁 高階 控制模塊 諧振態 原子力顯微鏡 本實用新型 諧振 測試模塊 通訊連接 諧振激勵 諧振模態 諧振響應 階數 掃頻 需求設定 控制器 檢測 存儲 掃描 震動 記錄 | ||
1.原子力顯微鏡用微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,包括微懸臂梁高階諧振模態激勵與檢測單元和控制模塊,其中:所述微懸臂梁高階諧振模態激勵與檢測單元包括用于獲取微懸臂梁當前諧振階數的掃頻測試模塊、用于激勵所述微懸臂梁震動的高階諧振激勵模塊和用于記錄并存儲所述微懸臂梁振幅和相位值的高階諧振響應模塊;所述掃頻測試模塊和高階諧振激勵模塊分別與所述控制模塊通訊連接,所述高階諧振響應模塊通過AFM控制器與所述控制模塊通訊連接。
2.如權利要求1所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述掃頻測試模塊為直接數字式頻率合成器AD9959。
3.如權利要求1所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述高階諧振激勵模塊是以FPGA芯片Spartan-6和數模轉換芯片AD5433為核心的數字鎖相放大器。
4.如權利要求3所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述Spartan-6的D0-D9引腳和所述AD5433的DB0-DB9引腳相連,所述Spartan-6的FCS_B引腳和所述AD5433的CS引腳相連,所述Spartan-6的FWE_B引腳和所述AD5433的R/W引腳相連。
5.如權利要求1所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述高階諧振響應模塊采用數據采集卡。
6.如權利要求5所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述數據采集卡為高速數據采集卡PXI-6366。
7.如權利要求6所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構,其特征在于,所述數據采集卡的第0通道引腳AI0與所述AFM控制器的幅值輸出通道相連,所述數據采集卡的第1通道引腳AI1與所述AFM控制器的相位輸出通道相連。
8.原子力顯微鏡,其特征在于,包括如權利要求1所述的微懸臂梁高階諧振態控制機構以及AFM控制器、幅值檢測與反饋單元、Z向驅動器和微懸臂梁;
所述微懸臂梁高階諧振模態激勵與檢測單元用于激勵和檢測所述微懸臂梁的諧振階數,所述微懸臂梁由所述Z向驅動器驅動,所述Z向驅動器與所述幅值檢測與反饋單元通訊連接,所述幅值檢測與反饋單元與所述AFM控制器通訊連接,所述AFM控制器與所述控制模塊通訊連接,所述微懸臂梁高階諧振模態激勵與檢測單元與所述控制模塊通訊連接。
9.如權利要求8所述的原子力顯微鏡,其特征在于,所述掃頻測試模塊為直接數字式頻率合成器AD9959,所述高階諧振激勵模塊是以FPGA芯片Spartan-6和數模轉換芯片AD5433為核心的數字鎖相放大器。
10.如權利要求8所述的原子力顯微鏡,其特征在于,所述高階諧振響應模塊采用數據采集卡PXI-6366。
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