[发明专利]一种无线控制式微小型原子力显微成像方法及装置在审
| 申请号： | 201810392674.9 | 申请日： | 2018-04-27 |
| 公开（公告）号： | CN108693384A | 公开（公告）日： | 2018-10-23 |
| 发明（设计）人： | 尤清扬;章海军;王英达;陈佳骏 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | G01Q60/24 | 分类号： | G01Q60/24 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 郑海峰 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 显微成像 原子力 微小型 嵌入式系统 无线控制 移动电源 探头 电路 反馈控制电路 交流市电供电 前置放大模块 数据传输方式 原子力显微镜 直流低压电源 直流高压电源 隔离环境 气体氛围 手提电脑 微小型化 微型电脑 野外考察 应用途径 真空条件 装置系统 微纳米 专用的 树莓 扫描 供电 | ||
1.一种无线控制式微小型原子力显微成像装置，其特征在于包括微小型原子力显微成像探头(1)、微小型电路(2)、嵌入式系统(3)和手提电脑(4)；
微小型电路(2)由前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、移动电源(25)组成；
嵌入式系统(3)由DA模块(26)、AD模块(27)、树莓派微型电脑(28)组成，树莓派微型电脑(28)通过WIFI无线通信模块(29)与手提电脑(4)实现无线数据通信；
前置放大模块(23)与扫描与反馈控制电路(24)、DA模块(26)、AD模块(27)和微小型原子力显微成像探头(1)的位敏探测器(19)连接；
扫描与反馈控制电路(24)与微小型原子力显微成像探头(1)的X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)连接，
树莓派微型电脑(28)与DA模块(26)、AD模块(27)连接，
移动电源(25)与前置放大模块(23)、扫描与反馈控制电路(24)、树莓派微型电脑(28)和微小型原子力显微成像探头(1)的激光器(17)连接供电。
2.根据权利要求1所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置，其特征在于所述的微小型原子力显微成像探头(1)包括微探针(5)、微探针座(6)、样品(7)、样品台(8)、X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)、扫描器座(12)、拖板(13)、导轨(14)、压簧(15)、微动螺旋(16)、激光器(17)、反射镜(18)、位敏探测器(19)、横梁(20)、主块(21)和底座(22)；
微探针(5)安装在微探针座(6)上，微探针座(6)、激光器(17)安装在横梁(20)上，反射镜(18)、位敏探测器(19)、横梁(20)安装在主块(21)上，主块(21)安装在底座(22)上；
样品(7)放置在样品台(8)上，样品台(8)和X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)连接；X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)粘合在扫描器座(12)上，扫描器座(12)安装在拖板(13)，拖板(13)安装在导轨(14)上；导轨(14)沿Z轴方向设置；拖板(13)一端设置有压簧(15)，另一端紧贴微动螺旋(16)；微动螺旋(16)通过螺纹固定在底座(22)上。
3.根据权利要求1所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置，其特征在于所述的移动电源(25)包括两个迷你型移动电源和升压片；迷你型移动电源输出电压在5V；由升压片将迷你型移动电源的电压均升压到22V；并将升压后的一个迷你型移动电源的负输出端与另一个迷你型移动电源的正输出端相连接作为接地端，由此构成±22V的双极性电源。
4.根据权利要求1所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置，其特征在于所述的X轴压电陶瓷(9)、Y轴压电陶瓷(10)、Z轴压电陶瓷(11)的直径均为1～2mm、长度均为5～10mm。
5.根据权利要求4所述的一种无线控制式微小型原子力显微成像装置，其特征在于所述的X轴压电陶瓷(9)和Y轴压电陶瓷(10)的直径和长度相等。
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