CN104698223A - 一种扫描离子电导显微镜激光定位探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扫描离子电导显微镜激光定位探头,包括用于安装探针的探针夹持模块,探针夹持模块上端安装有用于对探针定位的激光定位模块:探针夹持模块包括探针夹持器,探针夹持器固定安装于扫描离子电导显微镜粗调手轮机构上,探针夹持器的前端安装有电极夹持器,电极夹持器中安装有探针;激光定位模块包括安装于探针夹持器上的微调滑轨机构,微调滑轨机构上安装于能够进行水平移动的支架结构,支架结构内部安装有用于调节激光光束位置的调节手轮机构,支架结构上安装有连接板结构,连接板结构上安装有激光光路结构。本发明在固定探针的同时,可利用激光对探针进行定位,从而协助扫描离子电导显微镜更加便捷高效地完成样本检测工作。
Description
技术领域
本发明属于扫描离子电导显微镜领域,涉及一种扫描离子电导显微镜探针的定位装置,具体涉及一种扫描离子电导显微镜激光定位探头。
背景技术
扫描离子电导显微镜是探针显微镜家族中的一员,是目前新兴的一种显微检测工具。它通过采集探针尖端的离子电流信号来对样本表面结构与理化特性进行检测。这种探针显微镜在扫描过程中对样本没有接触影响,而且可以实时、快速、高分辨率地检测到样本原始状态,尤其在检测软体样本具有优势。基于这些特点,目前该显微镜在对生物与医学领域的细胞等软体样本观测方面,有着光学显微镜、电子显微镜、原子力显微镜难以比拟的优势。到目前为止,科研工作者利用这种显微镜作为观测工具,已经取得了一定数量的研究成果。
扫描离子电导显微镜探头是整个扫描离子电导显微镜的检测部分,它体现着离子电流检测的原理与方式,直接影响着样本表面结构与理化信息的扫描质量,因此是扫描离子电导显微镜成像的关键技术点之一。为了改进扫描离子电导显微镜的检测性能,国内外研究人员针对探头部分做了诸多的改进工作:有在检测原理上进行改进的方法(如非专利文献1中提到的一种偏置调制模式);有针对探头机械结构做出改进的方法(如专利文献1中采用的一种高频振动夹持器);也有从探针的角度进行改进的方法(如非专利文献2中提到的利用电子沉积与聚焦离子束方法改进的新型探针)。这些改进方案对扫描离子电导显微镜在扫描速度、离子电流漂移、探针易碎等问题的改善上均起到了积极的作用。
然而,上述对扫描离子电导显微镜检测样本的改进方法是从扫描过程的角度来提出的,因此能做到的性能改善限于探针在扫描样本的这一阶段。事实上扫描离子电导显微镜在扫描样本信息前,还需要经历探针进入溶液,探针进入工作区,并进行探针预定位的过程;而且探针在每扫完一个区域后,若想再扫描另一个区域,需要重新执行探针进工作区的过程,这些探针扫描的准备过程是较为繁琐与费时的。再者,当探针要重新进入工作区,或是人为控制探针在样本溶液中自由移动的过程中,探针尖端的空间位置是未知的。此时,单一地通过扫描离子电导显微镜上的倒置光学显微镜是无法观测到探针的,这就给实验带来了较多的不确定因素。
其次,扫描离子电导显微镜对样本的检测速度一直是这方面研究的热点问题,但同上述内容相似,研究工作依旧主要着重于扫描过程本身。目前提高扫描速度的方法主要是通过改变扫描点疏密,先粗略扫描整个区域,然后再有选择地对关键区域高精度扫描的这种方法来实现的,如有选择性的跳跃扫描模式。然而这样会使扫描模式变得更加复杂,而且在扫描时可能会丢失部分细节信息,若有时粗扫描的扫描参数设置不当反而会使扫描过程浪费更多的时间。
发明内容
针对上述缺陷或不足,本发明的目的在于提供一种扫描离子电导显微镜激光定位探头,解决上述探针进工作区效率低下,探针位置未知和扫描选区以节约时间的问题。
为达到以上目的,本发明的技术方案为:包括用于安装探针的探针夹持模块,探针夹持模块上端安装有用于对探针进行激光光路定位的激光定位模块:
探针夹持模块包括探针夹持器,探针夹持器固定安装于扫描离子电导显微镜粗调手轮机构上,探针夹持器的前端安装有电极夹持器,电极夹持器中安装有探针;
激光定位模块包括安装于探针夹持器上的微调滑轨机构,微调滑轨机构上安装有能够进行水平移动的支架结构,支架结构内部安装有用于调节激光光束空间位置的调节手轮机构,支架结构上安装有连接板结构,连接板结构上安装有激光光路结构。
所述微调滑轨机构包括滑轨主体结构,滑轨主体结构的两平行侧面上设置有用于卡合支架结构的导轨,一端导轨下端开设有第一螺纹孔,另一端导轨下端内侧开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第一弹性元件和第二弹性元件;第一螺纹孔中安装有第一定位螺钉,所述第一定位螺钉穿过微调滑轨机构侧边螺纹孔抵在支架结构下侧面;
滑轨主体结构的前端面内侧开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第三弹性元件和第四弹性元件,所述滑轨主体结构的前端面上端开设有用于给分光镜预留调节位置的槽型结构,槽型结构槽深为2~4毫米。
所述滑轨主体结构的后方设置有一卡扣,卡扣上开设有第二螺纹孔,第二定位螺钉穿过卡扣上螺纹孔抵在支架结构后侧面。
所述卡扣通过三角形槽固定安装于滑轨主体结构的后方。
所述支架结构两侧面开设有第一导轨槽和第二导轨槽,第一导轨槽和第二导轨槽宽度小于支架结构的导轨宽度1至2毫米,形成活动间隙,支架结构能够在水平方向上的进行调整,当旋拧第一定位螺钉和第二定位螺钉时,支机结构水平方向运动;第一导轨槽和第二导轨槽上方开设有第一轴孔和第二轴孔;
支架结构内部安装有调节手轮机构,调节手轮机构包括手轮轴,手轮轴一端为手轮;手轮轴上安装有齿轮,齿轮的两侧分别安装有第一套筒和第二套筒,第一套筒侧边设置有用于与支架结构一侧外壁轴向定位的轴肩,手轮轴穿过第一轴孔和第二轴孔,齿轮位于支架结构内部,并通过第一套筒和第二套筒与支架结构内壁进行轴向定位;手轮轴的另一端安装有与支架结构另一侧外壁进行轴向定位的螺帽。
支架结构顶部开设有用于安装连接板结构的第三螺纹孔以及第四螺纹孔。
所述连接板结构包括连接板结构主体,连接板结构主体上开设有用于安装激光器的圆柱形槽,激光器固定安装于圆柱形槽内,连接板结构通过第一连接螺钉和第二连接螺钉与支架结构固定连接。
所述激光器通过第三定位螺钉固定安装于圆柱形槽内。
所述激光光路结构安装于连接板结构前端,激光光路结构包括槽型结构的激光光路结构主体,激光光路结构主体内从上至下设置有分光镜与反光镜,激光光路结构主体上开设有与分光镜相对应的用于提供照向分光镜通道的通孔,分光镜上安装有与齿轮相啮合的齿条,齿条设置于激光光路结构主体外侧,带动分光镜进行上下运动,调节激光束高度;激光光路结构主体内部两侧对称装有第一反光器件和第二反光器件,分光镜将一束激光分为两束激光,并射入第一反光器件和第二反光器件上,经过第一反光器件和第二反光器件反射后交叉射向探针尖端。
所述分光镜的反光率与透光率之比为1:3。
所述探针夹持器前端设有一个圆柱孔,探针和电极夹持器安装于圆柱孔内,圆柱孔孔壁上开设有探针定位螺纹孔,第四定位螺钉穿过探针定位螺纹孔将电极夹持器和探针固定在探针夹持器上。
与现有技术比较,本发明的有益效果为:
1、本发明提供了一种扫描离子电导显微镜激光定位探头,能够将探针的位全过程进行检测,而不只在扫描样本时才能确切知道探针尖端的位置。当开启激光光源之后,激光束经过前述的激光光路结构,会产生两束对称的斜向下射出的激光,两束激光汇聚于探针尖端部位。当探针在贴近样本上方表面移动时,倒置显微镜的成像图像上激光光斑中心的位置就是探针针尖在水平方向上的位置。当探针远离样本表面时,激光光斑会分为两个,且两个激光光斑的中心距离随着探针逐渐远离样本表面也逐渐远离。激光光斑距离与探针尖端到样本距离之间存在一函数关系,在实际使用时,能够实时从倒置显微镜图像中提取激光光斑中心的位置,通过计算得到探针距离样本的高度与水平位置。在每次更换探针时,探针尖端位置与原激光定位点可能存在微小偏移,因此需要在探针首次进工作区后,调整激光定位模块上的水平方向微调螺钉与垂直方向调节手轮,使两束激光重新汇聚于探针尖端部位,进而能够快速进行探头的定位,缩短实验操作的时间,提高实验效率。
2、在探针进入工作区的这一过程中,不再需要像先前的探针逐次下降探索样本表面从而确定工作区那样费时,只需要根据倒置显微镜图像中两个激光光斑的位置关系就可以判断探针在溶液中的高度。根据这一高度直接将探针下降至样本表面上方附近,再进入工作区,这样可以缩短实验操作的时间,提高实验效率。
3、探针在水平方向的投影位置可以清楚地通过激光光斑来确定,此时再将激光光斑的位置与倒置显微镜中观察到的感兴趣细胞位置进行关联,就可以直接将探针尖端位置定位到所要扫描的样本区域。这样做进一步缩小了目标区域,减少了先前盲目扫描非关注区域所花费的时间。
附图说明
图1是本发明的总体结构图;
图2是探针夹持模块结构图;
图3是激光定位模块的结构爆炸图;
图4是滑轨机构结构爆炸图;
图5是支架结构与调节手轮机构结构爆炸图;
图6是连接板结构爆炸图;
图7是激光光路结构图及光路图;其中,(a)为激光光路结构图;(b)为激光光路图;
图8是本发明探头实际使用时的示意图。
图中,1000为探针夹持模块;2000为激光定位模块;
1001为探针夹持器;1002为第七螺纹孔;1003为第八螺纹孔;1004为圆柱孔;1005为第七螺钉;1006为第八螺钉;1007为第四定位螺钉;1008为电极夹持器;1009为探针;1010为粗调手轮机构;
2000为连接板结构;2101为连接板结构主体;2102为第三定位螺钉;2103为第三连接螺钉;2104为第一连接螺钉;2105第二连接螺钉;2106第四连接螺钉;2107为激光器;
2200为支架结构;2201为第三螺纹孔;2202为第四螺纹孔;2203为第一轴孔;2204为第一导轨槽;2205为第二导轨槽;2206为第二轴孔;
2300为调节手轮机构;2301为手轮轴;2302为手轮;2303为轴肩;2304为第一套筒;2305为齿轮;2306为第二套筒;2307为螺帽;
2400为激光光路结构;2401激光光路结构主体;2402为第五螺纹孔;2403为通孔;2404为第六螺纹孔;2405为齿条;2406为分光镜;2407反光镜;2408为第一反光器件;2409为第二反光器件;
2500为微调滑轨机构;2501为滑轨主体结构;2502为第一锥形沉头孔;2503为第二锥形沉头孔;2504为第一螺纹孔;2505为第三弹性元件;2506为第四弹性元件;2507为第一弹性元件;2508为第二弹性元件;2509为槽型结构;2510为第一螺钉;2511为第二螺钉;2512为卡扣;2513为第二螺纹孔;2514为第二定位螺钉;2515第二定位螺钉;
3001为培养皿;3002为样本托板;3003为倒置光学显微镜镜头;3004为第一激光束;3005第二激光束。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
如图1所示,本发明提供了一种扫描离子电导显微镜激光定位探头,包括用于安装探针的探针夹持模块1000,探针夹持模块1000上端安装有用于对探针进行激光光路定位的激光定位模块2000:
如2图所示,探针夹持模块1000包括探针夹持器1001,探针夹持器1001通过第七、第八螺钉1005、1006固定于扫描离子电导显微镜的粗调手轮机构1010上。探针夹持器1001固定安装于扫描离子电导显微镜粗调手轮机构1010上,探针夹持器1001的前端安装有电极夹持器1008,电极夹持器1008中安装有探针1009;所述探针夹持器1001前端设有一个圆柱孔1004,探针1009和电极夹持器1008安装于圆柱孔1004内,圆柱孔1004孔壁上开设有探针定位螺纹孔,第四定位螺钉1007穿过探针定位螺纹孔将电极夹持器1008和探针1009固定在探针夹持器1001上。探针夹持器1001上方有第七、第八螺纹孔1002、1003,用于与激光定位模块2000相连接。
如图3所示,激光定位模块2000包括安装于探针夹持器1001上的微调滑轨机构2500,微调滑轨机构2500上安装有能够进行水平移动的支架结构2200,支架结构2200内部安装有用于调节激光光束空间位置的调节手轮机构2300,支架结构2200上安装有连接板结构2100,连接板结构2100上安装有激光光路结构2400。
具体的,如图4所示,图4中展示了微调滑轨机构2500的结构爆炸图,微调滑轨机构2500下面两侧开有第一、第二锥形沉头孔2502、2503,通过第一、第二螺钉2510、2511将激光定位模块2000与探针夹持器1001连接固定。所述微调滑轨机构2500包括滑轨主体结构2501,滑轨主体结构2501的两平行侧面上设置有用于卡合支架结构2200的导轨,一端导轨下端开设有第一螺纹孔2504,另一端导轨下端以及开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第一弹性元件2507和第二弹性元件2508,其推动力可使支架结构2200在没有水平方向约束的情况下在微调滑轨机构2500上运动。第一螺纹孔2504中安装有第一定位螺钉2515,所述第一定位螺钉2515穿过微调滑轨机构2500侧边螺纹孔2504抵在支架结构2200下侧面,第一定位螺钉2515顶在支架结构2200侧面的支持力与第一弹性元件2507和第二弹性元件2508对支架结构2200产生的弹力相平衡,第一弹性元件2507和第二弹性元件2508为弹簧。
滑轨主体结构2501的前端面内侧开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第三弹性元件2505和第四弹性元件2506,第三弹性元件2505和第四弹性元件2506顶在支架结构前侧面,其推动力可使支架结构2200在没有水平方向约束的情况下在微调滑轨机构2300上运动;所述滑轨主体结构2501的前端面上端开设有用于给分光镜(2406)预留调节位置的槽型结构2509,槽型结构2509槽深为2~4毫米,该结构在水平方向上比分光镜大1至2毫米,用于为分光镜与反光镜提供位置调整空间。
所述滑轨主体结构2501的后方设置有一卡扣2512,卡扣2512上开设有第二螺纹孔2513,第二定位螺钉2514穿过卡扣2512上螺纹孔2513抵在支架结构2200后侧面。微调滑轨机构2500的后方通过三角形槽固定有一卡扣2512,卡扣2512上的第二定位螺钉2514为支架结构2200后侧面提供的支持力与前侧第三弹性元件2505和第四弹性元件2506对支架结构2200产生的弹力相平衡。
如图5所示,图5为支架结构及其内部调节手轮机构的结构爆炸图。所述支架结构2200两侧面开设有第一导轨槽2204和第二导轨槽2205,第一导轨槽2204和第二导轨槽2205宽度小于支架结构2200的导轨宽度1至2毫米,形成活动间隙,从而为支架结构2200在水平方向上的调整提供一定的空间,支架结构2200能够在水平方向上的进行调整,当旋拧第一定位螺钉2515和第二定位螺钉2514时,支机结构2200水平方向运动,进而使后续描述的激光位置在水平方向上得以调整;第一导轨槽2204和第二导轨槽2205上方开设有第一轴孔2203和第二轴孔2206;
支架结构2200内部安装有调节手轮机构2300,调节手轮机构2300包括手轮轴2301,手轮轴2301一端为手轮2302;手轮轴2301上安装有齿轮2305,齿轮2305的两侧分别安装有第一套筒2304和第二套筒2306,第一套筒2304外侧是用于与支架结构2200一侧外壁轴向定位的手轮轴2301的轴肩2303,手轮轴2301穿过第一轴孔2203和第二轴孔2206,齿轮2305位于支架结构2200内部,并通过第一套筒2304和第二套筒2306与支架结构2200内壁进行轴向定位;手轮轴2301的另一端安装有与支架结构2200另一侧外壁进行轴向定位的螺帽2307。齿轮2305通过第一套筒2304和第二套筒2306完成齿轮的轴向位置定位,通过键结构与调节手轮周向固定,齿轮的转动通过调节手轮来控制。
支架结构2200顶部开设有用于安装连接板结构2100的第三螺纹孔2201以及第四螺纹孔2201。
如图6所示,图6为连接板结构爆炸图。连接板结构2100位于支架结构2200与激光光路结构2400上方。所述连接板结构2100包括连接板结构主体2101,连接板结构主体2101上开设有用于安装激光器2107的圆柱形槽,激光器2107固定安装于圆柱形槽内,具体的,所述激光器2107通过第三定位螺钉2102固定安装于圆柱形槽内。连接板结构2100通过第一连接螺钉2104和第二连接螺钉2105与支架结构2200固定连接,通过第三、第四连接螺钉2013、2016连接激光光路结构2400。
如图7(a)、(b)所示,图(a)为激光光路结构图,图(b)为激光光路。所述激光光路结构2400安装于连接板结构2100前端,激光光路结构2400包括槽型结构的激光光路结构主体2401,激光光路主体结构2400上方留有第五、第六螺纹孔2402、2404,它通过螺钉与连接板结构2100相固定。激光光路结构主体2401内从上至下设置有分光镜2406与反光镜2407,激光光路结构主体2401上开设有与分光镜2406相对应的用于提供照向分光镜2406通道的通孔2403,分光镜2406上安装有与齿轮2305相啮合的齿条2405,齿条2405设置于激光光路结构主体2401外侧,带动分光镜2406进行上下运动,调节激光束高度;激光光路结构主体2401内部两侧对称装有第一反光器件2408和第二反光器件2409,分光镜2406将一束激光分为两束激光,并射入第一反光器件2408和第二反光器件2409上,经过第一反光器件2408和第二反光器件2409反射后交叉射向探针1009尖端。
当激光从分光镜2406上方垂直射入时,分光镜2406将一束激光水平分离为两束,分光镜2406反光率与透光率以两束水平分离的激光光强相近为宜,优选的,取反光率与透光率之比为1:3。反光棱镜2408和2409反光面反射的激光出射光与垂直方向夹角α,应使两束反射的激光汇聚于探针1009尖端位置。α的选取主要取决于所设计的激光光路结构2400与探针尖端1009位置的空间距离。
本发明工作过程:
如图7所示,当开启激光光源之后,激光束经过前述的激光光路结构2400,会产生两束对称的斜向下射出的激光,这两束激光汇聚于探针1009尖端部位。其使用时的示意图如图8所示,其中3001为带有待检测样本的培养皿,是扫描离子电导显微镜探针的检测对象;3002为扫描离子电导显微镜放置样本的样本托板,控制样本相对于探针1009运动,从而实现探针1009对样本表面的扫描。3003为扫描离子电导显微镜的倒置光学显微镜镜头,用于辅助观测样本和激光光斑在样本上的位置。3004和3005为用于定位的第一、第二激光束。
当探针1009在贴近样本上方表面移动时,倒置显微镜的成像图像上激光光斑中心的位置就是探针1009针尖在水平方向上的位置。当探针1009远离样本表面时,激光光斑会分为两个,且两个激光光斑的中心距离随着探针1009逐渐远离样本表面也逐渐远离。激光光斑距离与探针1009尖端到样本距离之间存在一函数关系,其关系式为公式1。公式中h为探针1009尖端距样本高度;d为两个激光光斑中心点之间的距离,可以通过提取倒置显微镜镜头中的图像信息来计算出来;α为激光光路两侧反光镜和激光出射方向所夹的锐角,是与激光光路结构有关的确定值。
在开始使用探头时,需要有一个手动微调的过程:先打开激光器2107,并让探针1009进工作区。然后通过扫描离子电导显微镜的倒置光学镜头3003观测探针1009尖端与激光光斑的相对位置,以此对激光光路位置做出微调。首先观察两个激光束产生的激光光斑是否重合,若不重合,则调节调节手轮2302,将两个激光光斑调至重合。其次,观察激光光斑中心位置是否与探针尖端投影位置相重合,若不重合,则调节微调螺钉2514和2515来使其重合。
采用该装置后,在探针1009进入工作区的这一过程中,不再需要像先前的探针1009逐次下降探索样本表面从而确定工作区那样费时,只需要根据倒置显微镜图像中两个激光光斑的位置计算出探针1009尖端距离样本的高度,通过这一高度信息就可以直接将探针1009下降至样本表面上方附近,然后再进入工作区。这样可以缩短实验操作的时间,提高实验效率。
采用该装置后,探针1009在水平方向的投影位置可以通过激光光斑的位置信息来确定,此时再将激光光斑的位置与倒置显微镜中观察到的感兴趣细胞位置进行关联,就可以直接将探针1009尖端位置定位到所要扫描的样本区域。这样做进一步缩小了目标区域,减少了先前盲目扫描非关注区域所花费的时间。
除此之外,结合激光对探针1009位置信息的表示,还可以扩展出其它可能的与之相关的功能,以使扫描离子电导显微镜的使用更加可靠与高效。
通过上文对本发明的扫描离子电导显微镜激光定位探头的结构与工作原理的描述,所述技术领域的人员应该理解,本发明不局限于上述具体的实施方式,它依照不同结构形式的扫描离子电导显微镜的改变而做出相应调整,在本发明的基础上采用同类结构与原理的改进和替代均落在本发明的保护范围之中。
采用了本发明后,探针的位置可以在实验的全过程进行检测,不再像先前那样只有在扫描样本时才能确切知道探针尖端的位置。当开启激光光源之后,激光束经过前述的激光光路结构,会产生两束对称的斜向下射出的激光,两束激光汇聚于探针尖端部位。当探针在贴近样本上方表面移动时,倒置显微镜的成像图像上激光光斑中心的位置就是探针针尖在水平方向上的位置。当探针远离样本表面时,激光光斑会分为两个,且两个激光光斑的中心距离随着探针逐渐远离样本表面也逐渐远离。激光光斑距离与探针尖端到样本距离之间存在一函数关系,在实际使用时,可以实时从倒置显微镜图像中提取激光光斑中心的位置,通过计算得到探针距离样本的大致高度与水平位置。在每次更换探针时,探针尖端位置与原激光定位点可能存在微小偏移,因此需要在探针首次进工作区后,调整激光定位模块上的水平方向微调螺钉与垂直方向调节手轮,使两束激光重新汇聚于探针尖端部位。
采用了本发明后,在探针进入工作区的这一过程中,不再需要像先前的探针逐次下降探索样本表面从而确定工作区那样费时,只需要根据倒置显微镜图像中两个激光光斑的位置关系就可以判断探针在溶液中的高度。根据这一高度直接将探针下降至样本表面上方附近,再进入工作区,这样可以缩短实验操作的时间,提高实验效率。
采用了本发明后,探针在水平方向的投影位置可以清楚地通过激光光斑来确定,此时再将激光光斑的位置与倒置显微镜中观察到的感兴趣细胞位置进行关联,就可以直接将探针尖端位置定位到所要扫描的样本区域。这样做进一步缩小了目标区域,减少了先前盲目扫描非关注区域所花费的时间。
除此之外,结合激光对探针位置信息的表示,还可以扩展出其它可能的与之相关的功能,以使扫描离子电导显微镜的使用更加可靠与高效。
Claims (10)
1.一种扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,包括用于安装探针的探针夹持模块(1000),探针夹持模块(1000)上端安装有用于对探针进行激光光路定位的激光定位模块(2000):
探针夹持模块(1000)包括探针夹持器(1001),探针夹持器(1001)固定安装于扫描离子电导显微镜粗调手轮机构(1010)上,探针夹持器(1001)的前端安装有电极夹持器(1008),电极夹持器(1008)中安装有探针(1009);
激光定位模块(2000)包括安装于探针夹持器(1001)上的微调滑轨机构(2500),微调滑轨机构(2500)上安装有能够进行水平移动的支架结构(2200),支架结构(2200)内部安装有用于调节激光光束空间位置的调节手轮机构(2300),支架结构(2200)上安装有连接板结构(2100),连接板结构(2100)上安装有激光光路结构(2400)。
2.根据权利要求1所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述微调滑轨机构(2500)包括滑轨主体结构(2501),滑轨主体结构(2501)的两平行侧面上设置有用于卡合支架结构(2200)的导轨,一端导轨下端开设有第一螺纹孔(2504),另一端导轨下端内部开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第一弹性元件(2507)和第二弹性元件(2508);第一螺纹孔(2504)中安装有第一定位螺钉(2515),所述第一定位螺钉(2515)穿过微调滑轨机构(2500)侧边螺纹孔(2504)抵在支架结构(2200)下侧面;
滑轨主体结构(2501)的前端面内侧开设有两个圆形浅槽,圆形浅槽内分别安装有第三弹性元件(2505)和第四弹性元件(2506),所述滑轨主体结构(2501)的前端面上端开设有用于给分光镜(2406)预留调节位置的槽型结构(2509),槽型结构(2509)槽深为2~4毫米。
3.根据权利要求2所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述滑轨主体结构(2501)的后方设置有一卡扣(2512),卡扣(2512)上开设有第二螺纹孔(2513),第二定位螺钉(2514)穿过卡扣(2512)上螺纹孔(2513)抵在支架结构(2200)后侧面。
4.根据权利要求2所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述卡扣(2512)通过三角形槽固定安装于滑轨主体结构(2501)的后方。
5.根据权利要求2所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述支架结构(2200)两侧面开设有第一导轨槽(2204)和第二导轨槽(2205),第一导轨槽(2204)和第二导轨槽(2205)宽度小于支架结构(2200)的导轨宽度1至2毫米,形成活动间隙,支架结构(2200)能够在水平方向上的进行调整,当旋拧第一定位螺钉(2515)和第二定位螺钉(2514)时,支机结构(2200)水平方向运动;第一导轨槽(2204)和第二导轨槽(2205)上方开设有第一轴孔(2203)和第二轴孔(2206);
支架结构(2200)内部安装有调节手轮机构(2300),调节手轮机构(2300)包括手轮轴(2301),手轮轴(2301)一端为手轮(2302);手轮轴(2301)上安装有齿轮(2305),齿轮(2305)的两侧分别安装有第一套筒(2304)和第二套筒(2306),第一套筒(2304)侧边设置有用于与支架结构(2200)一侧外壁轴向定位的轴肩(2303),手轮轴(2301)穿过第一轴孔(2203)和第二轴孔(2206),齿轮(2305)位于支架结构(2200)内部,并通过第一套筒(2304)和第二套筒(2306)与支架结构(2200)内壁进行轴向定位;手轮轴(2301)的另一端安装有与支架结构(2200)另一侧外壁进行轴向定位的螺帽(2307);
支架结构(2200)顶部开设有用于安装连接板结构(2100)的第三螺纹孔(2201)以及第四螺纹孔(2201)。
6.根据权利要求1所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述连接板结构(2100)包括连接板结构主体(2101),连接板结构主体(2101)上开设有用于安装激光器(2107)的圆柱形槽,激光器(2107)固定安装于圆柱形槽内,连接板结构(2100)通过第一连接螺钉(2104)和第二连接螺钉(2105)与支架结构(2200)固定连接。
7.根据权利要求6所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述激光器(2107)通过第三定位螺钉(2102)固定安装于圆柱形槽内。
8.根据权利要求1所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述激光光路结构(2400)安装于连接板结构(2100)前端,激光光路结构(2400)包括槽型结构的激光光路结构主体(2401),激光光路结构主体(2401)内从上至下设置有分光镜(2406)与反光镜(2407),激光光路结构主体(2401)上开设有与分光镜(2406)相对应的用于提供照向分光镜(2406)通道的通孔(2403),分光镜(2406)上安装有与齿轮(2305)相啮合的齿条(2405),齿条(2405)设置于激光光路结构主体(2401)外侧,带动分光镜(2406)进行上下运动,调节激光束高度;激光光路结构主体(2401)内部两侧对称装有第一反光器件(2408)和第二反光器件(2409),分光镜(2406)将一束激光分为两束激光,并射入第一反光器件(2408)和第二反光器件(2409)上,经过第一反光器件(2408)和第二反光器件(2409)反射后交叉射向探针(1009)尖端。
9.根据权利要求7所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述分光镜(2406)的反光率与透光率之比为1:3。
10.根据权利要求1所述的扫描离子电导显微镜激光定位探头,其特征在于,所述探针夹持器(1001)前端设有一个圆柱孔(1004),探针(1009)和电极夹持器(1008)安装于圆柱孔(1004)内,圆柱孔(1004)孔壁上开设有探针定位螺纹孔,第四定位螺钉(1007)穿过探针定位螺纹孔将电极夹持器(1008)和探针(1009)固定在探针夹持器(1001)上。
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