CN214473464U - 一种一体化stm测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体化STM测试装置，包含金属壳体、电动缸、探针、控制系统，所述金属壳体包含底座、上盖以及侧挡板，所述侧挡板设置有可启闭的门体，所述底座设置有电动缸安装座，所述上盖设置有探针安装座；所述探针通过压电陶瓷设置于所述探针安装座并且所述探针朝向所述电动缸安装座；所述电动缸设置于所述电动缸安装座的下侧，所述电动缸安装座设置有直线轴承，所述电动缸的输出轴通过光轴连接件连接有光轴，所述光轴穿过所述直线轴承，所述光轴设置有基底安装座；所述控制系统电连接所述压电陶瓷，用于输出电压并驱动所述压电陶瓷产生形变从而带动探针上下运动。

Description

一种一体化STM测试装置

技术领域

本实用新型涉及扫描隧穿裂结领域，具体指有一种一体化STM测试装置。

背景技术

扫描隧穿裂结(Scanning Tunneling Microscope-Break Junction，STM-BJ)技术作为构筑金属/分子/金属(MMM)分子结构并研究单分子电子学的测试手段，因其便捷有效、可重复性高、可获得大量实验数据等优点成为研究电荷输运特性的重要工具，并逐渐向环境、生命科学、公共卫生等领域的商业化过渡，该技术有望在将来从高端的科学仪器真正用到民用的检测分析仪器中。

但是，目前的STM测试仪器是暴露在外界的，会受到外界噪声干扰，因此使用时需要将STM测试仪器放入屏蔽箱中，再将STM测试仪器的各个信号线连接至控制系统，一方面对实验精度要求极高的实验引入了误差，另一方面目前大部分仪器都依赖于外部的隔振装置和法拉第电磁屏蔽箱隔绝干扰，无法通过单独的仪器进行实验，存在一定的制约。

针对上述的现有技术存在的问题设计一种一体化STM测试装置是本实用新型研究的目的。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种一体化STM测试装置，能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种一体化STM测试装置，包含金属壳体、电动缸、探针、控制系统，

所述金属壳体包含底座、上盖以及侧挡板，所述侧挡板设置有可启闭的门体，所述底座设置有电动缸安装座，所述上盖设置有探针安装座；

所述探针通过压电陶瓷设置于所述探针安装座并且所述探针朝向所述电动缸安装座；

所述电动缸设置于所述电动缸安装座的下侧，所述电动缸安装座设置有直线轴承，所述电动缸的输出轴通过光轴连接件连接有光轴，所述光轴穿过所述直线轴承，所述光轴设置有基底安装座；

所述控制系统电连接所述压电陶瓷，用于输出电压并驱动所述压电陶瓷产生形变从而带动探针上下运动。

进一步地，进一步包含显示操作系统。

进一步地，所述显示操作系统包括显示屏和PC主机。

进一步地，所述侧挡板的上端铰接至所述上盖，所述侧挡板的底端和所述底座之间通过伸缩臂连接，所述显示屏设置于所述侧挡板。

进一步地，进一步包含测量回路，所述测量回路电连接于所述探针和所述基底安装座之间，所述测量回路连接至所述显示操作系统。

进一步地，所述探针安装座内设置有两个互相吸合的磁铁，其中一个磁铁吸合至所述探针安装座，另一个磁铁粘接所述探针。

进一步地，所述底座在其底端设置有减震板。

本实用新型的优点：

1、本实用新型工作时，将待测材料放置于基底安装座，通过显示操作系统控制电动缸带动基底安装座上下移动，基底安装座靠近探针后，控制系统给压电陶瓷通正向电压，压电陶瓷产生微小的形变从而推动探针向下移动，探针和待测材料相接触。重复上述过程，通过测量回路检测基底安装座和探针的电信号，即可利用大数据算法得到待测分子的电导信息。

2、本实用新型通过所述电动缸的输出轴通过光轴连接件连接有光轴，所述光轴穿过所述直线轴承，有效的减少了电机运动时光轴的振动。

3、本实用新型通过金属壳体设置的门体，可以方便启闭，同时门体和金属壳体均为金属制成，门体和金属壳体形成法拉第屏蔽结构，可以有效隔绝噪音，提高实验的精度。

4、本实用新型方便携带，一体化的设计有利于仪器整体的迁移，避免了挪动的过程对仪器的损坏，一体化的设计让仪器更加的小巧，在操作平台进行操作的同时也可以实时的观察实验现象，当在出现意外情况时可以更加及时的进行调整和操作，减少了错误的操作对于试验平台的损伤和破坏从而增加了设备的使用寿命。

5、本实用新型通过磁铁吸合的方式安装探针，可以快速地将探针拆卸，更换探针。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的结构爆炸图。

图3为探针和电动缸的结构示意图。

图4为图3的结构爆炸图。

图5为探针的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本实用新型的结构作进一步详细描述：

实施例一

参考图1-5，一种一体化STM测试装置，包含金属壳体1、电动缸3、探针2、控制系统，

所述金属壳体1包含底座101、上盖102以及侧挡板103，所述侧挡板103设置有可启闭的门体104，所述底座101设置有电动缸安装座105，所述上盖102设置有探针安装座106；

所述探针2通过压电陶瓷201设置于所述探针安装座106并且所述探针2朝向所述电动缸安装座105；

所述电动缸3设置于所述电动缸安装座105的下侧，所述电动缸安装座105设置有直线轴承301，所述电动缸3的输出轴通过光轴连接件302连接有光轴303，所述光轴303穿过所述直线轴承301，所述光轴303设置有基底安装座304；

所述控制系统(未画出)电连接所述压电陶瓷201，用于输出电压并驱动所述压电陶瓷201产生形变从而带动探针2上下运动。

进一步包含显示操作系统4。所述显示操作系统4包括显示屏和PC主机。

进一步地，所述侧挡板1的上端铰接至所述上盖102，所述侧挡板103的底端和所述底座101之间通过伸缩臂连接，所述显示屏设置于所述侧挡板103。

进一步包含测量回路(未画出)，所述测量回路电连接于所述探针2和所述基底安装座304之间，所述测量回路连接至所述显示操作系统4。通过测量回路的设置，可以测量所述探针2和所述基底安装座304之间的电流或电压，进而通过显示操作系统4转化为数字信号并读出该读数，最终显示在显示操作系统4，可方便操作人员查看实验数据。

进一步地，所述探针安装座105内设置有两个互相吸合的磁铁202，其中一个磁铁202吸合至所述探针安装座105，另一个磁铁202粘接所述探针2。通过两个磁铁202吸合的设置，可以快速地将探针2拆卸，更换探针2。

进一步地，所述底座101在其底端设置有减震板(未画出)。

工作时，将待测材料放置与基底安装座304，通过显示操作系统4控制电动缸3带动基底安装座304上下移动，电动缸3靠近探针2后，控制系统给压电陶瓷201通正向电压，压电陶瓷201产生微小的形变从而推动探针2向下移动，探针2和待测材料相接触。重复上述过程，通过测量回路检测基底安装座304和探针2的电信号，即可利用大数据算法得到待测分子的电导信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种一体化STM测试装置，包含金属壳体、电动缸、探针、控制系统，其特征在于：

所述金属壳体包含底座、上盖以及侧挡板，所述侧挡板设置有可启闭的门体，所述底座设置有电动缸安装座，所述上盖设置有探针安装座；

所述探针通过压电陶瓷设置于所述探针安装座并且所述探针朝向所述电动缸安装座；

所述电动缸设置于所述电动缸安装座的下侧，所述电动缸安装座设置有直线轴承，所述电动缸的输出轴通过光轴连接件连接有光轴，所述光轴穿过所述直线轴承，所述光轴设置有基底安装座；

所述控制系统电连接所述压电陶瓷，用于输出电压并驱动所述压电陶瓷产生形变从而带动探针上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：进一步包含显示操作系统。

3.根据权利要求2所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：所述显示操作系统包括显示屏和PC主机。

4.根据权利要求3所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：所述侧挡板的上端铰接至所述上盖，所述侧挡板的底端和所述底座之间通过伸缩臂连接，所述显示屏设置于所述侧挡板。

5.根据权利要求2所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：进一步包含测量回路，所述测量回路电连接于所述探针和所述基底安装座之间，所述测量回路连接至所述显示操作系统。

6.根据权利要求1所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：所述探针安装座内设置有两个互相吸合的磁铁，其中一个磁铁吸合至所述探针安装座，另一个磁铁粘接所述探针。

7.根据权利要求1所述的一种一体化STM测试装置，其特征在于：所述底座在其底端设置有减震板。

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