[发明专利]基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统和方法

权利要求书

1.基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统，其特征在于：包括原子力显微镜(1)、位置可调样品平台(2)、光学显微镜(3)、高速相机(4)和两个微球(5,6)。所述原子力显微镜(1)置于所述位置可调样品平台(2)上；所述位置可调样品平台(2)置于所述光学显微镜粗调平台(7)上；所述位置可调样品平台(2)上放置观测样品(17)；所述高速相机(4)与光学显微镜(3)相连，配合显微镜物镜(8)采集图像；所述两个微球(5，6)分别位于样品(17)上表面和原子力显微镜(1)的参考探针(15)上。

2.根据权利要求1所述的基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统，其特征在于所述光学显微镜(3)为透射式倒置光学显微镜。在所述光学显微镜(3)中，物镜(8)通过螺纹安装在物镜驱动器(9)上；所述物镜驱动器(9)固定在显微镜物镜安装盘(19)上，通过螺纹紧固连接。

3.根据权利要求1，2所述的基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿系统，其特征在于所述显微镜粗调平台(7)和所述位置可调样品平台(2)各具有2个自由度。

4.基于视觉传感的原子力显微镜实时漂移补偿方法，其特征在于包括以下步骤：

调整所述位置可调样品平台(2)的XY方向位置以及所述原子力显微镜工作探针(16)Z方向的位置，使所述高速相机(4)能同时捕获所述两个微球(5，6)的图像；

在原子力显微镜(1)工作时，高速相机(4)不断采集两个微球(5，6)的图像，经计算机(14)处理后实时计算出微球相对位置以测量探针(16)相对于样品(17)的漂移；

计算机(14)将测量得到的漂移转化为相应的修正信号，通过附加在原子力显微镜(1)的驱动信号上实现漂移的实时补偿。