[发明专利]一种基于差分降噪的SICM电压调制成像装置和方法

摘要

本发明涉及一种基于差分降噪的SICM电压调制成像装置和方法，装置包括电压驱动单元、电流检测单元、信号调制单元、反馈控制单元、机构执行单元；方法包括：信号发生器产生两路同频交流电压，一路连接到膜片钳放大器作为驱动电压，另一路连接到锁相放大器作为参考电压；通过膜片钳放大器进行电容补偿；将一路与参考信号同频同相位的调制电压连接到锁相放大器进行反馈信号调制；计算得到新的电流设定值；锁相放大器将提取的电流分量反馈给控制器，控制探针与样品的距离，记录下探针及样品相对位移的轨迹，完成图像扫描。本发明通过对反馈信号进行调制，可增加驱动电压的幅值，提高系统信噪比，进而可以达到提高SICM系统Z向分辨率和扫描速度的目的。

主权项

1.一种基于差分降噪的SICM电压调制成像装置，其特征在于包括：信号发生器(1)、膜片钳放大器(2)、探针(3)、参比电极(5)、锁相放大器(6)、人机交互界面(7)、PID控制器(8)、纳米平台控制器(9)、Z轴压电陶瓷(10)和XY纳米平台(11)；膜片钳放大器(2)与探针(3)中的工作电极(4)、溶液中的参比电极(5)连接，还分别与信号发生器(1)、锁相放大器(6)连接；信号发生器(1)、锁相放大器(6)、人机交互界面(7)、PID控制器(8)、纳米平台控制器(9)、Z轴压电陶瓷(10)顺序连接；所述锁相放大器(6)与PID控制器(8)连接，人机交互界面(7)、纳米平台控制器(9)和XY纳米平台(11)顺序连接；所述探针(3)与Z轴压电陶瓷(10)连接，装有溶液的容器置于XY纳米平台(11)上。