[发明专利]用于测量样品对激光发射的吸收的系统

权利要求书

1.一种用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统(10)，包括：

(i)脉冲激光源(2)，所述脉冲激光源适于以可调谐波长和以重复频率f_l发射脉冲，并且布置成照亮所述样品的一部分，以便引起所述样品表面区域(3)的热膨胀；

(ii)AFM探针，所述AFM探针包括梁(6)，所述梁承载AFM尖端(5)，所述AFM尖端在所谓的垂直方向上定向，并且布置成能够放置成与所述样品表面区域接触，在所述样品表面区域的一侧引起热膨胀(3)并在另一侧机械地保持，所述AFM探针具有在频率f_m下的机械共振模式；以及

(iii)检测器(8)，所述检测器配置成测量由于所述样品表面区域(3)吸收激光辐射而引起的所述AFM探针振荡的振幅，

其特征在于，所述系统还包括压电平移系统(21)，所述压电平移系统被设计为使所述样品在所述垂直方向上位移，所述位移以频率f_p被调制，并且，其特征在于，所述检测器被配置成测量所述AFM探针的振荡的频率分量f_m的振幅，频率f_p被选择成通过声波的混合产生在频率f_m下的所述AFM探针的振荡。

2.如权利要求1所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统，其中，所述压电平移系统的位移的调制频率f_p是频率f_m与f_l之间的和或差。

3.如前述权利要求中任一项所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统，其中，所述脉冲重复频率f_l大于共振频率f_m的机械共振模式的中高光谱宽度的一半。

4.如前述权利要求中任一项所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统，其中，所述激光器的脉冲重复频率是可调谐的。

5.如前述权利要求中任一项所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统，其中，所述脉冲激光源布置成使得被照亮的样品部分包括与所述AFM探针的尖端接触的所述样品表面区域(3)。

6.如权利要求1至4中任一项所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的系统，所述脉冲激光源布置为使得被照亮的样品部分(42)位于所述样品的第一面上，所述AFM探针布置为使得与所述AFM探针接触的所述样品表面区域(3)位于与所述第一面相对的第二面上。

7.一种用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的方法，包括以下步骤：

a.用脉冲激光源(2)照亮样品表面区域(3)，所述脉冲激光源设计成以可调谐波长和以重复频率f_l发射脉冲；

b.放置AFM探针，所述AFM探针包括梁(6)，所述梁具有AFM尖端(5)，所述AFM尖端在一侧在所谓的垂直方向上定向，并在另一侧机械地保持，以便能够将所述AFM尖端放置成在一侧与照亮的样品表面区域(3)接触，所述探针具有在频率f_m下的机械共振模式；

c.使用支撑所述样品的压电平移系统(21)使所述样品表面在所述垂直方向上位移，所述位移以频率f_p被调制，所述频率f_p被选择成通过声波的混合产生在频率f_m下的所述AFM探针振荡，以及

d.检测和测量由于所述表面吸收激光辐射而引起的所述AFM探针振荡的振幅。

8.如前述权利要求所述的用于测量具有纳米或亚纳米空间分辨率的样品对激光辐射的吸收的方法，其中，照亮所述样品表面区域的激光具有可调谐脉冲重复频率。