[發明專利]一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量方法與裝置

在審

• 申請號: 202010973495.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112964909A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉連慶;于鵬;施佳林
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01Q60/38
• 分類號: G01Q60/38
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，包括并列設置于探針基座上的至少兩個懸梁臂，每個懸梁臂末端均設有針尖；

所述懸梁臂表面設有周期性分布規律的光柵結構，用于將照射到光柵結構的激光進行反射、并通過反射光探測器接收。

2.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，所述至少兩個懸梁臂表面位于同一平面，相鄰兩個懸梁臂之間間距在10微米以內。

3.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，在同一懸梁臂中，光柵結構的特征尺寸相同，即光柵寬度相等、且光柵之間的間距相等。

4.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，不同懸梁臂的光柵結構特征尺寸不同。

5.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，還包括至少兩個反射光探測器，所述反射光探測器設于激光照射在某一懸梁臂表面的反射光路上；每個反射光探測器對應一個懸梁臂。

6.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，所述反射光探測器前設有濾光片，且不同的反射光探測器前設置的濾光片中心波長不同，以過濾其它懸臂梁反射光源的干擾。

7.根據權利要求1或5或6所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，所述反射光探測器為位置傳感器。

8.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，所述激光波長與懸臂梁表面的光柵結構特征尺寸對應，即所述波長的激光經過具有對應特征尺寸的光柵結構反射后，產生1階反射，反射角度與預設的光路角度對應。

9.根據權利要求1所述的一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量裝置，其特征在于，不同的光柵結構的1階反射具有不同的反射角。

10.一種原子力顯微鏡多探針同時獨立運動測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

不同波長的激光經過同一光路照射在至少兩個懸臂梁上，經過懸臂梁表面的光柵結構形成不同反射角度的反射光；

對于每個反射光探測器，其對應的濾光片過濾掉其它懸臂梁反射光源的干擾，使多個反射光探測器分別接收到不同波長的激光，以檢測懸臂梁運動，實現多懸臂梁同時運動或獨立運動的測量。