[實(shí)用新型]一種用于原子力顯微鏡的旋轉(zhuǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222076117.0
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN217787137U
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳金輝;余家欣;胡海龍;姜杰瀟;賴建平
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01Q60/24
• 分類號(hào): G01Q60/24
• 代理公司: 綿陽遠(yuǎn)卓弘睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51371
• 代理人: 張忠慶

本實(shí)用新型公開了一種用于原子力顯微鏡的旋轉(zhuǎn)裝置，包括：裝置外框，其內(nèi)部設(shè)置有底座，所述底座的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有載物選擇旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)中心位置固定設(shè)置有載物臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上對稱固定設(shè)置有夾具，所述底座的下端固定設(shè)置有懸空的水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其與所述裝置外框轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸與所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)和載物臺(tái)固定連接，所述驅(qū)動(dòng)軸的端部與裝置外框轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)用新型通過設(shè)置的豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)載物臺(tái)的傾斜角度，使樣品的傾斜面旋轉(zhuǎn)成與探針相對垂直的水平面，便于樣品形貌的完整成像，同時(shí)防止探針因無法抬起而被損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于原子力顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種用于原子力顯微鏡的旋轉(zhuǎn)裝置。

背景技術(shù)

原子顯微鏡(Atomic Force Microscope)是一種可用來研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器，原理是將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，再利用照在微懸臂上的激光通過反射鏡等部件反饋到反饋系統(tǒng)當(dāng)中，之后傳感器檢測這些變化，通過控制系統(tǒng)就可以獲得作用力分布信息，從而在顯示系統(tǒng)上就會(huì)出現(xiàn)納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度等信息。

由于探針在z軸方向的移動(dòng)有一定的量程限制，當(dāng)測試樣品表面粗糙度過大表面不平整時(shí)，樣品表面形貌的高低差大于探針在z軸方向的位移量程，導(dǎo)致探針在對樣品表面形貌進(jìn)行掃描時(shí)由于探針無法完全接觸到樣品真正的表面從而造成儀器無法反饋出樣品表面的真實(shí)形貌。并且，如果測試的樣品表面不平整，形貌的高低差大于探針在z軸方向的位移量程時(shí)探針無法完全接觸到樣品真正的表面從而造成儀器無法反饋出樣品表面的真實(shí)形貌。因?yàn)閺母咛幭虻吞帓呙钑r(shí)，由于位移量程的限制導(dǎo)致低處表面探針無法接觸致使此處的真實(shí)形貌無法反饋成像，而如果從低處向高處掃描時(shí)會(huì)因探針無法完全抬起而被毀壞。現(xiàn)有的原子力顯微鏡旋轉(zhuǎn)裝置，例如授權(quán)公告號(hào)為CN112630472B的發(fā)明專利和授權(quán)公告號(hào)為CN109917156B的發(fā)明專利，分別公開了“基于原子力顯微鏡的高精度樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)裝置”和“一種基于原子力顯微鏡的旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)裝置”，這兩個(gè)專利中的旋轉(zhuǎn)裝置均用于實(shí)現(xiàn)樣品的水平旋轉(zhuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)樣品傾斜角度的調(diào)節(jié)，因而也無法解決探針因無法全抬起而被毀壞的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于原子力顯微鏡的旋轉(zhuǎn)裝置，包括：裝置外框，其內(nèi)部設(shè)置有底座，所述底座的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)中心位置固定設(shè)置有載物臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上對稱固定設(shè)置有夾具，其特征在于，所述底座的下端固定設(shè)置有懸空的水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其與所述裝置外框轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸與所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)和載物臺(tái)固定連接，所述驅(qū)動(dòng)軸的端部與裝置外框轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

優(yōu)選的是，其中，所述豎直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：

旋轉(zhuǎn)板，其上固定設(shè)置有豎直旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述豎直旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器與所述驅(qū)動(dòng)軸相接；

所述裝置外框開設(shè)有環(huán)形孔，所述驅(qū)動(dòng)軸的兩端活動(dòng)穿設(shè)在環(huán)形孔中，所述驅(qū)動(dòng)軸的中部與所述載物臺(tái)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接；

所述裝置外框開設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽位于環(huán)形孔的下方，所述環(huán)形槽內(nèi)通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有滑環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)板與滑環(huán)固定連接。

優(yōu)選的是，其中，所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：

支撐座，其上端通過連接架與底座固定連接，所述支撐座的內(nèi)安裝有水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的端部與旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接。

優(yōu)選的是，其中，所述裝置外框上端邊沿的下端開設(shè)有上端環(huán)形滑槽，所述上端環(huán)形槽內(nèi)滑動(dòng)連接有尾板，所述尾板與驅(qū)動(dòng)軸的端部通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。