專(zhuān)利名稱(chēng):超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
，掃描探針顯微技術(shù)(Scanning probe microscopy)為人們提供了超高精度分辨能力，被廣泛地用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。掃描探針顯微鏡是基于探針對(duì)試樣表面的檢測(cè)，當(dāng)探針充分尖、探針與試樣表面間距充分小時(shí)，探針能夠檢測(cè)表面納米甚至原子分子量級(jí)的幾何尺度變化，能夠檢測(cè)原子間相互作用力以及其他微觀物理量及相應(yīng)變化。微機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展，也為掃描探針顯微技術(shù)的應(yīng)用提供更為便利的條件。但掃描探針顯微鏡通常只是利用探針針尖對(duì)局域點(diǎn)進(jìn)行操作檢測(cè)，這些點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)操作尺度，重復(fù)操作性和可控制性不好，與表面微觀狀態(tài)相關(guān)，實(shí)時(shí)操作困難，導(dǎo)致許多工程技術(shù)領(lǐng)域：
應(yīng)用不便，因而目前這種超微檢測(cè)方法用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)多于工程技術(shù)領(lǐng)域：
。
3.
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種裝置，目的之一是使該裝置一方面在原理上能夠以?huà)呙杼结橈@微鏡超微分辨能力進(jìn)行微觀量的探測(cè)，另一方面又適應(yīng)于通常工程技術(shù)領(lǐng)域：
中微觀量的精密檢測(cè)。檢測(cè)的物理量經(jīng)過(guò)處理容易適用于對(duì)過(guò)程的監(jiān)控、計(jì)算、轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的，是使常規(guī)小物體能夠直接乘放于檢測(cè)儀器上，適當(dāng)調(diào)整參數(shù)該裝置可以在一定量程上對(duì)不同大小的微載荷進(jìn)行檢測(cè)。
本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是對(duì)微小載荷的動(dòng)態(tài)變化可以檢測(cè)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有機(jī)體(1)，原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)，彈性測(cè)微裝置(26)，所述彈性測(cè)微裝置(26)通過(guò)螺桿(2)與機(jī)體(1)連接，彈性測(cè)微裝置(26)與機(jī)體(1)之間裝有壓縮彈簧(3)。
上述彈性測(cè)微裝置包括片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)、檢測(cè)片簧(13)，其中片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、檢測(cè)片簧(13)相連接。標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)相連接。
上述，原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)包括微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、探測(cè)頭座(18)、反射鏡(19)、檢測(cè)器(20)、壓電陶瓷伸縮管(21)、驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)、電機(jī)軸(23)、步進(jìn)電機(jī)(24)、電機(jī)墊片(25)，其中電機(jī)軸(23)與步進(jìn)電機(jī)(24)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)安裝在驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)上，并與電機(jī)軸(23)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)上安裝探測(cè)頭座(18)，探測(cè)頭座(18)內(nèi)分別安裝微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、反射鏡(19)。
本實(shí)用新型將使工程上獲得一種十分精密的超微質(zhì)量和超微載荷變化量檢測(cè)裝置，由于采用了本實(shí)用新型，將使微質(zhì)量和超微載荷變化量的檢測(cè)變得相對(duì)容易，適用范圍廣，相對(duì)操作條件簡(jiǎn)化，成本不昂貴，對(duì)微觀物理量的檢測(cè)以及定量分析控制、對(duì)科技產(chǎn)業(yè)等有推進(jìn)作用。
4.
圖1、圖2為本實(shí)用新型超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。1、機(jī)體 2、螺桿 3、壓縮彈簧 4、片簧下壓座 5、墊片 6、片簧上壓座 7、標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái) 8、彈簧墊圈 9、墊片 10、載荷傳遞桿 11、載荷臺(tái) 12、載荷乘放裝置 13、檢測(cè)片簧 14、載荷15、微懸臂探針 16、探針座 17、激光 18、探測(cè)頭座 19、反射鏡 20、檢測(cè)器 21、壓電陶瓷伸縮管 22、驅(qū)動(dòng)臺(tái) 23、電機(jī)軸 24步進(jìn)電機(jī) 25、電機(jī)墊片 26、彈性測(cè)微裝置 27、原子力顯微鏡檢測(cè)裝置5.具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有機(jī)體(1)，原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)，彈性測(cè)微裝置(26)，所述彈性測(cè)微裝置(26)通過(guò)螺桿(2)與機(jī)體(1)連接。彈性測(cè)微裝置(26)與機(jī)體(1)之間裝有壓縮彈簧(3)。
上述彈性測(cè)微裝置包括片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)、檢測(cè)片簧(13)，其中片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、檢測(cè)片簧(13)相連接。標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)相連接。
上述原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)包括微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、探測(cè)頭座(18)、反射鏡(19)、檢測(cè)器(20)、壓電陶瓷伸縮管(21)、驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)、電機(jī)軸(23)、步進(jìn)電機(jī)(24)、電機(jī)墊片(25)，其中電機(jī)軸(23)與步進(jìn)電機(jī)(24)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)安裝在驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)上，并與電機(jī)軸(23)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)上安裝探測(cè)頭座(18)，探測(cè)頭座(18)內(nèi)分別安裝微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、反射鏡(19)。
為了檢驗(yàn)該實(shí)用新型裝置對(duì)超微質(zhì)量或超微載荷變化量檢測(cè)敏感程度，實(shí)施了如下實(shí)驗(yàn)物質(zhì)揮發(fā)過(guò)程微小質(zhì)量變化的檢測(cè)。
過(guò)程在一微小容器中放入0.1ml的丙酮。根據(jù)上述檢測(cè)方法，置入載荷后調(diào)整彈性檢測(cè)裝置與原子力顯微鏡裝置的相對(duì)位置并啟動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)，使原子力顯微鏡處于工作狀態(tài)。微小容器開(kāi)口，檢測(cè)物質(zhì)隨時(shí)間揮發(fā)的變化過(guò)程。結(jié)果如圖3。
上述結(jié)果表明，該實(shí)用新型裝置對(duì)微小的物質(zhì)變化過(guò)程十分敏感，因此適用于超微質(zhì)量和超微載荷變化量的檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置，其特征在于包括機(jī)體(1)，原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)，彈性測(cè)微裝置(26)，所述彈性測(cè)微裝置(26)通過(guò)螺桿(2)與機(jī)體(1)連接，彈性測(cè)微裝置(26)與機(jī)體(1)之間裝有壓縮彈簧(3).
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置，其特征在于上述彈性測(cè)微裝置(26)包括片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)、檢測(cè)片簧(13)，其中片簧下壓座(4)、墊片(5)、片簧上壓座(6)、檢測(cè)片簧(13)相連接.標(biāo)準(zhǔn)面工作臺(tái)(7)、彈簧墊圈(8)、墊片(9)、載荷傳遞桿(10)、載荷臺(tái)(11)、載荷乘放裝置(12)相連接.
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置，其特征在于上述原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)包括微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、探測(cè)頭座(18)、反射鏡(19)、檢測(cè)器(20)、壓電陶瓷伸縮管(21)、驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)、電機(jī)軸(23)、步進(jìn)電機(jī)(24)、電機(jī)墊片(25)，其中電機(jī)軸(23)與步進(jìn)電機(jī)(24)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)安裝在驅(qū)動(dòng)臺(tái)(22)上，并與電機(jī)軸(23)相連接，壓電陶瓷伸縮管(21)上安裝探測(cè)頭座(18)，探測(cè)頭座(18)內(nèi)分別安裝微懸臂探針(15)、探針座(16)、激光(17)、反射鏡(19)。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，具體說(shuō)涉及一種超微質(zhì)量及超微載荷變化量檢測(cè)裝置。包括有機(jī)體(1)，原子力顯微鏡檢測(cè)裝置(27)，彈性測(cè)微裝置(26)，所述彈性測(cè)微裝置(26)通過(guò)螺桿(2)與機(jī)體(1)連接，彈性測(cè)微裝置(26)與機(jī)體(1)之間裝有壓縮彈簧(3)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種裝置，該裝置一方面能夠以?huà)呙杼结橈@微鏡超微分辨能力進(jìn)行微觀量的探測(cè)，另一方面又適應(yīng)于通常工程技術(shù)領(lǐng)域：
中微觀量的精密檢測(cè)。檢測(cè)的物理量經(jīng)過(guò)處理容易適用于對(duì)過(guò)程的監(jiān)控、計(jì)算、轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型將使工程上獲得一種十分精密的超微質(zhì)量和超微載荷變化量的檢測(cè)手段，采用本實(shí)用新型，將使微質(zhì)量和超微載荷變化量的檢測(cè)變得相對(duì)容易。適用范圍廣，相對(duì)操作條件簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)G01Q10/00GKCN2636226SQ03247843
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年6月30日
發(fā)明者傅惠南 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan