專利名稱:原子力顯微鏡可調(diào)多探針針座的制作方法
本實用新型屬于原子力顯微鏡可調(diào)多探針針座的設計。
原子力顯微鏡作為掃描探針家族中最重要的成員之一，發(fā)明于二十世紀八十年代中期，于九十年代初期實行商品化。它的工作原理是通過一根曲徑半徑為幾納米的探針針尖探測樣品表面，檢測樣品間力與距離的依賴關系來獲取物質(zhì)的表面結構與性質(zhì)。它對樣品的導電性能沒有任何要求，這是比掃描隧道顯微鏡最為顯著的優(yōu)越之處，它也不象電鏡那樣需對樣品進行染色等復雜處理，能夠在真空、大氣或者是溶液中獲得物質(zhì)三維微觀表面形貌，還可以得到探針與物質(zhì)表面間相互作用的信息，并通過控制探針對物質(zhì)表面進行微加工，如納米刻蝕技術，納米繪圖儀技術等；此外，它的工作溫度范圍從幾開爾文(液氦的溫度)至1000開爾文以上，因此廣泛地應用在材料科學、微電子科學、生命科學以及電化學等領域中。在原子力顯微鏡中，核心部件是探針，通常使用的探針主要有兩大類一是以氮化硅材料制成的接觸式V一型懸臂探針，二是以硅或其它材料制成的輕敲式非接觸式類似箭頭型“
”懸臂探針，它們的共同特點是容易受損或打掉，且價格昂貴，所以保護探針顯得十分重要。實驗操作時，操作人員將探針置于探針針座的外側，對樣品進行掃描。以美國DI公司生產(chǎn)的原子力顯微鏡探針針座為例，如果實驗操作者想調(diào)換針座內(nèi)的針尖，必須將探針取出或換新的探針，重新將其放入探針針座，操作起來十分不便。但該探針針座承載的探針不能自由調(diào)節(jié)，這限制了原子力顯微鏡功能的進一步開發(fā)。
本實用新型的目的是設計一種原子力顯微鏡可調(diào)多探針針座。將原有的開放型改為密閉長方形，把承載探針的橫梁移置針座中間，此橫梁上可置放若干根針座，而且該橫梁橫穿探針針座前后，并且另一端穿過DI公司原有探針頭為止，需將原有DI公司生產(chǎn)的探針頭打一小孔，使橫梁穿過探針頭伸出。在橫梁靠近實驗操作者的一端安裝有橫梁手動柄，供實驗操作者推或拉橫梁移動探針用。在橫梁的正面有一系列調(diào)節(jié)探針高低位置的探針高低按紐；橫梁的反面有固定探針的微型針座，它與探針高低按紐連為一體。固定探針的微型針座上有彈簧片以及彈簧片固定螺絲和承放探針基底的探針基底凹槽。
本實用新型設計了一根可自由調(diào)節(jié)的條形橫梁以固定多探針用。如果操作者想使用該橫梁上的某根針尖進行掃描成像或采集其它信息時，只需調(diào)節(jié)橫梁手動柄，將目標針尖移置激光點區(qū)域，把激光調(diào)至針尖懸臂頂端，即可進行檢測操作。按下探針的高低調(diào)節(jié)按紐，此時其它探針高度保持不變，使用這種探針針座不但可以防止探針打掉，而且可以將不同操作模式的探針置放在同一個探針針座內(nèi)，根據(jù)操作模式的不同選擇不同的探針，不需要在變換操作模式時，將原先的針座從探針頭取出重新裝上其它模式下使用的針尖或更換承載有其它操作模式下針尖的針座，非常簡便。
本實用新型的實施方案結合附圖描述如下
圖1是可調(diào)多探針針座的正面俯視示意圖圖2.是可調(diào)多探針針座的反面俯視示意圖圖中(1).針座框(2).條形橫梁(3).橫梁手動柄(4).探針高低調(diào)節(jié)按紐(5).微型針座(6).彈簧片(7).彈簧片固定螺絲(8).探針基底凹槽針座框(1)為一長方形，由不銹鋼或有機透明玻璃等硬質(zhì)材料制成，狹長的條形橫梁(2)位于框的前后側中間孔內(nèi)，可通過橫梁手動柄(3)自由調(diào)節(jié)，在條形橫梁的背面是用于調(diào)節(jié)探針高低的探針高低調(diào)節(jié)按紐(4)；固定探針的微型針座(5)與探針高低調(diào)節(jié)按紐(4)，連為一體，其上面有夾住探針的彈簧片(6)，以及彈簧片固定螺絲(7)和承放探針基底的探針基底凹槽(8)。
本實用新型設計的原子力顯微鏡可調(diào)探針針座，如果操作者想使用該橫梁上的某根針尖進行掃描成像或采集其它信息時，只需調(diào)節(jié)橫梁手動柄，將目標針尖移置激光點區(qū)域，把激光調(diào)至針尖懸臂頂端，即可進行檢測操作。按下探針的高低調(diào)節(jié)按紐，此時其它探針高度保持不變，使用這種探針針座不但可以防止探針打掉，而且可以將不同操作模式的探針置放在同一個探針針座內(nèi)，根據(jù)操作模式的不同選擇不同的探針，不需要在變換操作模式時，將原先的針座從探針頭取出，重新裝上其它模式下使用的針尖或更換承載有其它操作模式下針尖的針座，非常簡便。
權利要求
1.一種原子力顯微鏡可調(diào)多探針針座，其特征在于針座框(1)為一長方形，由不銹鋼或有機透明玻璃材料制成，狹長的條形橫梁(2)位于框的前后側中間孔內(nèi)，可通過橫梁手動柄(3)自由調(diào)節(jié)，在條形橫梁的背面是用于調(diào)節(jié)探針高低的探針高低調(diào)節(jié)按紐(4)；固定探針的微型針座(5)與探針高低調(diào)節(jié)按紐(4)，連為一體，其上面有夾住探針的彈簧片(6)，以及彈簧片固定螺絲(7)和承放探針基底的探針基底凹槽(8)。
專利摘要
本實用新型屬于原子力顯微鏡可調(diào)多探針針座的設計。將原有的開放型改為密閉長方形,把承載探針的橫梁移置針座中間,此橫梁上可置放若干根針座,該橫梁橫穿探針針座前后,一端穿過DI公司原有探針頭。橫梁一端安裝有手動柄,供實驗操作者推或拉橫梁移動探針用。橫梁的正面有一系列調(diào)節(jié)探針高低的高低按紐;反面有微型針座,與探針高低按鈕連為一體。固定探針的微型針座上有彈簧片以及彈簧片固定螺絲和承放探針基底的探針基底凹槽。
文檔編號G01Q60/38GKCN2488061SQ01224491
公開日2002年4月24日 申請日期2001年5月25日
發(fā)明者李壯, 吳愛國, 汪爾康, 于力華 申請人:中國科學院長春應用化學研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan