[实用新型]一种qPlus传感器

说明书

本实用新型涉及高分辨表面成像领域，具体而言，涉及一种qPlus传感器。包括针尖托、传感器托板和石英音叉，所述针尖托上设置有限位柱；所述传感器托板上设置有第一固定通孔、第二固定通孔和第一限位通孔，所述第一固定通孔与所述第二固定通孔平行设置；所述第一限位通孔设置在所述第一固定通孔和所述第二固定通孔之间；所述石英音叉设置在所述传感器托板上；本实用新型通过将传感器托板刚性固定在扫描探头内部，从而大幅提升qPlus的品质因数和工作性能，使其适用于室温大气下的STM/AFM的高分辨成像。本实用新型的qPlus传感器具备制作简易，品质因子可以达到5000、工作振幅小于50pm和空间分辨率高的优点。

技术领域

本实用新型涉及高分辨表面成像领域，具体而言，涉及一种qPlus传感器。

背景技术

表面成像是指控制针尖在样品表面扫描成像的技术。该技术在精密表面表征，原子级成像，单分子探测，新奇材料探究等领域运用广泛。对于研究室温大气下的表面科学性质，一套高品质的室温大气环境兼容的qPlus传感器就极为必要。一方面，我们需要实现高品质的原子力传感器用于探测微弱的原子级相互作用；另一方面，装置本身必须易于制作，并且同时兼容STM和AFM的表面成像模式，从而满足不同样品体系的表面表征。

现有qPlus传感器一般只能用于超高真空低温的实验环境。该类别传感器的安装方式机械刚性较差，在超高低温和真空环境中可以维持很高的品质因数，然而无法兼容室温大气甚至溶液环境等复杂实验体系，极大的限制了室温大气和溶液等真实环境下的表面科学研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种qPlus传感器，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本申请提供一种qPlus传感器，包括针尖托、传感器托板和石英音叉，所述针尖托上设置有限位柱；所述传感器托板上设置有第一固定通孔、第二固定通孔和第一限位通孔，所述第一固定通孔与所述第二固定通孔平行设置；所述第一限位通孔设置在所述第一固定通孔和所述第二固定通孔之间；所述石英音叉设置在所述传感器托板上；所述限位柱穿过所述第一限位通孔，第一螺栓穿过所述第一固定通孔将所述传感器托板固定于所述针尖托上，第二螺栓穿过所述第二固定通孔将所述传感器托板固定于所述针尖托上。

可选地，所述石英音叉包括第一信号线、第二信号线和第三信号线，所述第二信号线设置在所述第一信号线与第三信号线之间，所述第一信号线、所述第二信号线和所述第三信号线的端部均设置于悬臂梁上，所述悬臂梁的端部设置有针尖。

可选地，所述针尖的安装方向与所述悬臂梁的振动方向一致。

可选地，所述针尖托与传感器托板之间设置有传感器适配板，所述传感器适配板上设置有第三固定通孔和第四固定通孔，所述第三固定通孔与所述第四固定通孔之间设置有第二限位通孔，所述第三固定通孔和所述第一固定通孔相对应，所述第四固定通孔和所述第二固定通孔相对应，所述第一限位通孔与所述第二限位通孔相对应。

可选地，所述传感器适配板上设置有第一输出电极、第二输出电极和第三输出电极，所述传感器托板上设置有第一接触针脚、第二接触针脚和第三接触针脚，所述第一接触针脚的两端分别与所述第一输出电极和所述第一信号线连接，所述第二接触针脚分别与所述第二输出电极和所述第二信号线连接，所述第三接触针脚分别与所述第三输出电极和所述第三信号线连接。

可选地，所述限位柱的形状设置为扁平型。

本实用新型通过将传感器托板刚性固定在扫描探头内部，从而大幅提升qPlus的品质因数和工作性能，使其适用于室温大气下的STM/AFM的高分辨成像。本实用新型的qPlus传感器具备制作简易，品质因子可以达到5000、工作振幅小于50pm和空间分辨率高的优点。