[实用新型]微悬臂梁高阶谐振态控制机构及其原子力显微镜有效
| 申请号： | 201822142277.4 | 申请日： | 2018-12-19 |
| 公开（公告）号： | CN209387685U | 公开（公告）日： | 2019-09-13 |
| 发明（设计）人： | 王艳艳;贺思汉;边琰 | 申请（专利权）人： | 天津职业技术师范大学 |
| 主分类号： | G01Q60/24 | 分类号： | G01Q60/24 |
| 代理公司： | 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 李薇 |
| 地址： | 300222 天*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 微悬臂梁 高阶 控制模块 谐振态 原子力显微镜 本实用新型 谐振 测试模块 通讯连接 谐振激励 谐振模态 谐振响应 阶数 扫频 需求设定 控制器 检测 存储 扫描 震动 记录 | ||
1.原子力显微镜用微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，包括微悬臂梁高阶谐振模态激励与检测单元和控制模块，其中：所述微悬臂梁高阶谐振模态激励与检测单元包括用于获取微悬臂梁当前谐振阶数的扫频测试模块、用于激励所述微悬臂梁震动的高阶谐振激励模块和用于记录并存储所述微悬臂梁振幅和相位值的高阶谐振响应模块；所述扫频测试模块和高阶谐振激励模块分别与所述控制模块通讯连接，所述高阶谐振响应模块通过AFM控制器与所述控制模块通讯连接。
2.如权利要求1所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述扫频测试模块为直接数字式频率合成器AD9959。
3.如权利要求1所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述高阶谐振激励模块是以FPGA芯片Spartan-6和数模转换芯片AD5433为核心的数字锁相放大器。
4.如权利要求3所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述Spartan-6的D0-D9引脚和所述AD5433的DB0-DB9引脚相连，所述Spartan-6的FCS_B引脚和所述AD5433的CS引脚相连，所述Spartan-6的FWE_B引脚和所述AD5433的R/W引脚相连。
5.如权利要求1所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述高阶谐振响应模块采用数据采集卡。
6.如权利要求5所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述数据采集卡为高速数据采集卡PXI-6366。
7.如权利要求6所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构，其特征在于，所述数据采集卡的第0通道引脚AI0与所述AFM控制器的幅值输出通道相连，所述数据采集卡的第1通道引脚AI1与所述AFM控制器的相位输出通道相连。
8.原子力显微镜，其特征在于，包括如权利要求1所述的微悬臂梁高阶谐振态控制机构以及AFM控制器、幅值检测与反馈单元、Z向驱动器和微悬臂梁；
所述微悬臂梁高阶谐振模态激励与检测单元用于激励和检测所述微悬臂梁的谐振阶数，所述微悬臂梁由所述Z向驱动器驱动，所述Z向驱动器与所述幅值检测与反馈单元通讯连接，所述幅值检测与反馈单元与所述AFM控制器通讯连接，所述AFM控制器与所述控制模块通讯连接，所述微悬臂梁高阶谐振模态激励与检测单元与所述控制模块通讯连接。
9.如权利要求8所述的原子力显微镜，其特征在于，所述扫频测试模块为直接数字式频率合成器AD9959，所述高阶谐振激励模块是以FPGA芯片Spartan-6和数模转换芯片AD5433为核心的数字锁相放大器。
10.如权利要求8所述的原子力显微镜，其特征在于，所述高阶谐振响应模块采用数据采集卡PXI-6366。
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