[发明专利]一种AFM低漂移大范围扫描测量的路径规划方法

权利要求书

1.一种AFM低漂移大范围扫描测量的路径规划方法，其特征是应用于由大行程宏动平台、高精度的压电微动平台、AFM显微镜及其AFM探针，计算机所组成的扫描平台中；所述大行程宏动平台使用两组单轴工作台叠加的结构；所述微动平台采用压电陶瓷驱动器结合柔性铰链导轨的结构，并放置在所述大行程宏动平台上；在所述微动平台上放置有扫描对象，在所述扫描对象的上方设置有AFM探针；

在所述压电微动平台的扫描范围内，所述大行程宏动平台保持不动，所述压电微动平台按照如下步骤进行路径规划，从而形成螺旋式扫描路线：

步骤1、定义所述AFM探针是按照一个单位的微块进行扫描；

定义微块的边长为m；定义每个微块起点之间的距离为n，且n小于m；

定义当前所扫描的微块个数为i，并初始化i＝1；

定义移动次数为j，并初始化j＝1；定义微动平台移动范围为N；

以所述扫描对象的中心点作为第i个微块的初始扫描起点，从而利用所述AFM探针、AFM显微镜及计算机得到第i个微块的扫描图像；

步骤2、所述压电微动平台运动带动所述AFM探针第j次移动到达第i+1个微块的扫描起点，扫描第i+1个微块从而得到第i+1个微块的扫描图像；

步骤3、所述计算机对第i个扫描图像和第i+1个扫描图像的重叠部分进行相关计算，从而获得第i+1个微块的漂移量；进而根据所述第i+1个微块的漂移量对第i+1个微块的扫描图像进行校正，得到校正后的第i+1个微块的扫描图像，以及相对于第i+1个微块的下一个微块的扫描起点的准确位置；

步骤4、将i+1赋值给i，将j+1赋值给j后，判断Nm是否成立，若成立，则表示超出所述压电微动平台的扫描范围，并执行步骤5，否则返回步骤2；

步骤5、所述压电微动平台运动带动所述AFM探针从当前位置的扫描起点回到第1个微块的初始扫描起点；所述大行程宏动平台带动所述压电微动平台从所述第1个微块的初始扫描起点回到所述当前位置的扫描起点附近作为当前微块的扫描起点；

步骤6、用所述AFM探针、AFM显微镜及计算机得到当前微块的扫描图像，并与第j次移动时扫描的微块图像进行相关计算，得到所述当前微块的扫描图像相对于第j次移动时扫描的微块图像的漂移量；进而根据所述漂移量对第j次移动时扫描的微块图像进行校正，得到校正后的第j次移动时扫描的微块图像；

步骤7、初始化i＝1，j＝1后返回步骤2，直到所述扫描对象完成扫描后对所有图像进行拼接重构并输出，从而获得所述扫描对象的低漂移图像。