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专利号: 2018109950614
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,包括:

探针,包括微悬臂以及设于所述微悬臂一端的针尖,所述微悬臂在其与所述针尖相对的表面上形成有台阶孔;

探针座,包括:吸附件,其具有吸附面,所述吸附面上开设有与抽真空部件连通的导气槽,用于对所述探针提供吸附力以抵消其所述探针的重力;定位件,从所述吸附面向下伸出插入所述台阶孔中并旋转以使所述定位件与所述台阶孔的台阶面接触;所述定位件包括相连的转动杆及转动条,在所述转动条的上表面装置有弹性组件;所述弹性组件由弹簧和弹力传感片构成,所述弹力传感片位于所述弹簧的顶端,所述弹簧的末端固定在所述转动条的上表面;

紧固力调整结构,包括:微调结构,微调螺母,微调结构利用连杆连接转动杆和微调螺母,微调螺母控制微调结构带动定位件移动。

2.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,所述台阶孔为两段式台阶孔,包括小孔段和大孔段。

3.根据权利要求2所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,所述定位件包括相连的转动杆及转动条,其中所述转动杆的截面最大尺寸小于所述小孔段的截面最小尺寸;所述转动条的截面形状与所述小孔段的截面形状相配合,其截面最大尺寸大于所述小孔段的截面最小尺寸且小于所述大孔段的截面最小尺寸;所述截面最大尺寸为截面外周边各点至旋转中心的距离最大值,所述截面最小尺寸为截面外周边各点至旋转中心的距离最小值。

4.根据权利要求3所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,所述台阶孔为长方形孔,所述转动条为长方形条。

5.根据权利要求4所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,所述定位件包括所述转动杆和所述转动条,所述转动杆位于所述转动条的中间,且在所述转动杆两侧的转动条上表面设置所述弹性组件,所述弹性组件呈阵列状排布。

6.根据权利要求5所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,其特征在于,所述微调螺母螺旋一周,定位件升降值为0.01mm,升降范围不小于2mm。

7.一种原子力显微镜探针及底座组合的安装使用方法,其特征在于,使用任一如权利要求1-6所述的原子力显微镜探针及底座组合装置。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,使用任一如权利要求1-6所述的原子力显微镜探针及底座组合装置,且包含,步骤1,使探针座的导气槽对准微悬臂的背面,利用抽真空部件产生负压抵消探针的自身重力,防止在换针过程中脱针;步骤2,将探针沿着吸附面S平移至探针座定位件的位置,将定位件插入台阶孔中,此时探针座与微悬臂之间也呈一定夹角;步骤3,将定位件相对于微悬臂转动一定角度,同时使得转动条的长边与长方形小孔段的长边交叉而使转动条上的弹性组件抵接台阶面,探针与探针座的定位完成;步骤4,调节微调螺母,控制微调结构,带动定位件沿着垂直于吸附面的方面移动,控制弹性组件的压缩程度,弹力传感片将各位置处的压力传输到控制端,以弹力传感片受压力的平均值作为微悬臂末端施加固定的作用力;步骤5,在测试的过程中,关闭抽真空部件,利用制弹性组件实现对微悬臂末端的弹性紧固,提高了微悬臂的震动效果。