基于壓電微音叉的掃描探針顯微鏡系統(tǒng)研究.pdf

1、掃描探針顯微鏡(SPM)在微機(jī)電學(xué)、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。本文研究了一種由壓電微音叉作為測頭的掃描探針顯微鏡系統(tǒng)。
　　 本文完成的工作主要有以下幾個部分：掃描探針顯微鏡測頭方面，文中介紹了系統(tǒng)測頭構(gòu)成原理，并對測頭性能進(jìn)行了測試；硬件電路方面，采用鎖相環(huán)路對測頭進(jìn)行勵振及頻率跟蹤，對原有的鎖相環(huán)路進(jìn)行了改進(jìn)。文中介紹了鎖相環(huán)路的工作原理，以及本系統(tǒng)中運(yùn)用鎖相環(huán)路實現(xiàn)測頭勵振與頻率跟蹤的改進(jìn)方案及其實現(xiàn)；另外硬

2、件電路方面調(diào)試了測頭諧振信號的真有效值轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換后的放大濾波電路和相位差電壓值的濾波電路；反饋控制方面，搭建系統(tǒng)各部分形成振幅反饋與相位反饋控制回路；系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，采用VC設(shè)計了探針與試樣逼近測試程序、系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)測試程序以及試樣掃描程序，并運(yùn)用各程序?qū)ο到y(tǒng)各項參數(shù)進(jìn)行了測試；最后，對試樣進(jìn)行了測試，給出了掃描獲得的試樣表面微觀形貌圖以及相位圖，并且對圖像進(jìn)行了分析，證明了系統(tǒng)的有效性。
　　 根據(jù)文中所敘述的各項研究結(jié)果，