[发明专利]原位准同步检测微纳结构物化特性的方法

权利要求书

1.原位准同步检测微纳结构物化特性的方法，包括首先将被测样品固定在原子力显微镜样品台上，调整该显微镜成像系统及扫描参数，对被测样品进行扫描成像并得到物理特性数据；其特征在于，然后的步骤是

一．使被测样品的化学物质脱附并离化为带电离子：（1）安装能电晕放电的AFM探针；(2)调整该显微镜的微悬臂梁和探针针尖，使探针针尖对准被测样品，探针针尖与被测样品距离在10-200个微米间；(3)在探针上施加高电压至探针尖端以产生电晕放电，使被测样品的化学物质脱附并离化为带电离子； 

二．利用微型机电接口装置以迁移电场或使用人工气流的方式将带电离子送入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪的离化区中：（4）先利用抽取电极抽取被解吸附的带电离子，并加环形电极产生迁移电场引导带电离子进入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪离化区；或者将迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪入口对准AFM探针针尖的样品处，使用气泵以人工气流吸入带电离子，使带电离子进入离子迁移谱仪离化区中； 

三．利用离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪进行分离检测，以确定化学成分。

2.如权利要求1所述的原位准同步检测微纳结构物化特性的方法，其特征在于，所述使被测样品的化学物质脱附并离化为带电离子的方法是在探针上施加电压为100-6000v、电流为1pA-5mA的电源使AFM探针尖端产生电晕放电至被测样品的化学物质脱附并离化为带电离子，或者采用平均功率为1mw-1kw的高能量激光束直接射到被测样品上，使其表面物质脱附并离化为带电离子。

3.如权利要求1所述的原位准同步检测微纳结构物化特性的方法，其特征在于，所述利用抽取电极抽取被解吸附的带电离子是在抽取电极上施加脉冲电压，即一系列幅值为正负200v、周期为20ns的方波。

4.如权利要求1所述的原位准同步检测微纳结构物化特性的方法，其特征在于，所述采用人工气流的方式将带电离子吸入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪是：将离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪的样品入口对准AFM探针针尖处的带电离子所在区域，启动吸入气泵，使带电离子被气流吸入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪离化区中。

5.如权利要求1所述的原位准同步检测微纳结构物化特性的方法，其特征在于，所述加环形电极产生迁移电场引导带电离子进入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪离化区是：在抽取电极后面增设同轴环形迁引电极,并在环形迁引电极上分别施以不同的由高到低的电压产生迁移电场来引导带电离子进入离子迁移谱仪或高场不对称波形离子迁移谱仪的离化区中。