[实用新型]一种基于微镊的粘附力测试装置

权利要求书

1.一种基于微镊的粘附力测试装置，包括基座(1)、位移台I(2)、力学测量单元(3)、激光位移计(4)、悬臂(5)、相机架(6)、照相机(7)、位移台II(8)、衬底(9)、颗粒样品(10)、微镊(11)、致动器(12)、位移台III(13)、支架(14)、光学显微镜(15)、计算机和电缆，xyz为三维坐标系，

其特征是：位移台I(2)、相机架(6)、位移台II(8)和支架(14)依次连接于基座(1)上面，位移台I(2)、相机架(6)、微镊(11)、致动器(12)和位移台III(13)分别电缆连接计算机，力学测量单元(3)安装于位移台I(2)上面，通过计算机控制位移台I(2)，能够使得力学测量单元(3)分别在xyz三个方向直线移动，悬臂(5)是具有固定端和活动端的金属片，固定端固定于力学测量单元(3)的上面，在不受外力的情况下，固定端与活动端位于同一水平面，激光位移计(4)连接于力学测量单元(3)的侧面，并且激光位移计(4)位于悬臂(5)的活动端下方的20毫米处，用于监测悬臂(5)的活动端在y方向的位移；照相机(7)安装于相机架(6)上，用于监测悬臂(5)的形变，通过计算机控制相机架(6)能够使得照相机(7)分别在xyz三个方向直线移动；衬底(9)位于位移台II(8)上，衬底(9)上面吸附有颗粒样品(10)；位移台III(13)和光学显微镜(15)自下而上安装于支架(14)上，位移台III(13)和光学显微镜(15)的位置均能够通过支架(14)进行调节，致动器(12)安装于位移台III(13)的下面，通过计算机控制位移台III(13)能够使得致动器(12)分别在xyz三个方向直线移动，通过计算机对致动器(12)施以不同电压，能够使得致动器(12)在y方向伸缩，微镊(11)固定于致动器(12)的下面，微镊(11)的前端具有两个操纵指，通过计算机控制微镊(11)能够使操纵指开启或闭合，操纵指能够抓取颗粒样品(10)，微镊(11)具有微机电力传感器，微机电力传感器能够将测得的微镊(11)受到的力的信息传输入计算机。

2.根据权利要求1所述的一种基于微镊的粘附力测试装置，其特征是：悬臂(5)为原子力显微镜的悬臂，悬臂(5)的长度为250微米、宽度为30微米、厚度为0.9微米，悬臂(5)的弹性系数为0.09牛/米。

3.根据权利要求1所述的一种基于微镊的粘附力测试装置，其特征是：颗粒样品(10)的尺寸范围为0.5微米到5微米。

4.根据权利要求1所述的一种基于微镊的粘附力测试装置，其特征是：微镊(11)由硅材料微加工制成，微镊(11)前端的两个操纵指之间最大间隙为8微米，两个操纵指之间能够施加的最大力为400微牛。

5.根据权利要求1所述的一种基于微镊的粘附力测试装置，其特征是：致动器(12)由压电陶瓷制成，致动器(12)在y方向的最小伸缩步进为50纳米。