[發明專利]一種用于微位移平臺的納米定位控制系統

有效

• 申請號: 202010435495.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111879242B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 楊志韜;宋顯華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/02;G01N21/552
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

1.一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：包括SPR定位傳感器(2-1)、掃描探頭(2-2)、掃描平臺(2-3)、控制器(2-4)和上位機(2-5)，所述SPR定位傳感器(2-1)與掃描探頭(2-2)裝配在一起，SPR定位傳感器(2-1)通過信號線與上位機(2-5)建立連接，掃描探頭(2-2)固定在掃描平臺(2-3)上，掃描平臺(2-3)與控制器(2-4)建立信號傳輸實現控制掃描平臺(2-3)的升降，控制器(2-4)與上位機(2-5)連接，整個系統構成納米定位的閉環控制系統。

2.根據權利要求1所述一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：所述SPR定位傳感器(2-1)包括光源(1-1)、棱鏡(1-2)、金屬薄膜(1-3)和光強接收器(1-4)，棱鏡(1-2)的工作面鍍有金屬薄膜(1-3)，光源(1-1)發出激光經棱鏡(1-2)入射至金屬薄膜(1-3)上，金屬薄膜(1-3)反射光源(1-1)發出的激光并由光強接收器(1-4)接收。

3.根據權利要求2所述一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：所述金屬薄膜(1-3)為金膜或銀膜。

4.根據權利要求2所述的一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：所述光源(1-1)發出的激光入射到金屬薄膜(1-3)上的入射角度范圍為：10-50°。

5.根據權利要求3所述一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：所述金屬薄膜(1-3)的厚度為50nm的金膜。

6.根據權利要求1所述一種用于微位移平臺的納米定位控制系統，其特征在于：所述SPR定位傳感器(2-1)的探測表面與掃描探頭(2-2)掃描平面共面。

7.一種用于微位移平臺的納米定位控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將SPR定位傳感器(2-1)與掃描探頭(2-2)裝配在一起，保證SPR定位傳感器(2-1)表面與掃描探頭(2-2)掃描平面共面，SPR定位傳感器(2-1)與掃描探頭(2-2)共面是為了更好地利用納米定位技術測出與待測材料之間的距離，然后再將SPR定位傳感器(2-1)與上位機(2-5)連接，掃描探頭(2-2)與掃描平臺(2-3)連接，并與掃描平臺控制器(2-4)連接，控制器(2-4)與上位機(2-5)連接；

步驟二：將掃描探頭(2-2)和掃描平臺(2-3)在控制器(2-4)控制下向待測材料(2-6)表面移動到1微米以內時，定位傳感器(2-1)的SPR信號發生變化，通過SPR信號實時計算定位傳感器(2-1)的探測面與待測材料(2-6)表面之間的距離d值，當d值達到掃描距離要求時，定位傳感器(2-1)發出反饋信號，反饋信號傳給上位機(2-5)，上位機(2-5)再將信號傳給控制器(2-4)，此信號控制掃描平臺(2-3)停止移動，從而實現根據掃描探頭(2-2)與待測材料(2-6)表面之間的距離的納米級定位閉環控制，從而實現掃描探頭的非接觸式掃描測量。