[发明专利]一种品质因数可控的切变力检测控制装置

摘要

一种品质因数可控的切变力检测控制装置，非对称压电双晶片一端固定在压电陶瓷块上形成悬臂梁结构，探针沿该压电双晶片的长度方向粘接在其表面上。压电陶瓷块用于驱动压电双晶片在其共振频率上并带动探针振动，压电双晶片由于压电效应同时产生压电电压。将该压电信号经放大送入Q－值控制(包括增益和相位调节)电路，并与原有驱动信号相加同时驱动压电陶瓷块，实现Q－值在100～1000范围内的控制。当光纤探针受到探针和样品之间切变力的作用时，压电双晶片的共振振幅和相位发生变化，进而使压电电压发生变化，将这一变化作为反馈信号送入扫描探针显微镜的反馈控制电路就可实现探针与样品间距的控制。

主权项

1.一种品质因数可控的切变力检测控制装置，包括：一非对称压电双晶片的一端固定在压电陶瓷块上，另一端形成悬臂梁，将该非对称压电双晶片固定在陶瓷块上的一端金属片接地；一光纤粘接于非对称压电双晶片的悬臂梁的陶瓷片面上，光纤一端伸出非对称压电双晶片作为探针，光纤另一端与光电探测器如光电倍增管耦合；信号发生器经加法器与压电陶瓷块相接，驱动非对称压电双晶片在其共振频率上振动；由上述装置的非对称压电双晶片上产生的压电电压信号经前置放大器分成二路，其中一路信号送入Q-值控制电路再输入至加法器；另一路信号通过锁相放大器送入扫描探针显微镜的反馈控制电路，该反馈控制电路输出二路信号，其中一路驱动三维扫描器，实现探针与样品近场控制，另一路输入至数据采集成像系统进行数据处理。