CN2587043Y - 扫描探针显微镜的智能针尖连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型包括针尖块、针尖座和信号接口组件，针尖块上装有不同种类的针尖，针尖块可插入针尖座缺口内两侧的凹槽内，针尖块信号接口组件与针尖座信号接口组件通过簧片接触，针尖块信号接口组件上的导电簧片，依序设定为若干路数据信号触点，一路电源V_CC触点和若干路模拟信号触点，数据信号触点由电源V_CC触点置为特定的二进制数据信号，代表装在该针尖块上的针尖种类，当针尖块插入针尖座后，计算机便辨别出当前是什么针尖在工作，从而自动切换到相应的工作模式，提高了工作效率。

Description

扫描探针显微镜的智能针尖连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，能使计算机自动辨认当前装载的针尖种类，属显微镜技术领域。

背景技术

在纳米技术领域，纳米仪器是必不可少的研究开发工具，1982年IBM公司研制成功世界上第一台新型的表面分析仪器——扫描隧道显微镜，使人类第一次能够实时观察单个原子物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广阔的应用前景，而在其上发展起来的SPM仪器，即扫描探针显微镜是目前可以达到原子级分辨率、且不需严格制样的最有效的研究材料表面物理、化学特性的仪器，借助于原子力显微镜(AFM)等扫描探针显微镜技术，人们对物质结构的了解，延伸到纳米科技领域，但是，目前已有的针尖连接结构，由于空间小，使得接线困难，特别是不能自动辨别当前安装的针尖种类，因而也不能使用计算机自动切换到相应的工作模式，所以工作效率低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够自动辨别安装的针尖种类，从而使计算机能自动切换到相应工作模式的扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，该结构方案包括针尖块、针尖信号接口组件、针尖座及针尖座信号接口组件，针尖块上装有不同种类的针尖，针尖块后端有把手，握住把手可将针尖块插入针尖座缺口内两侧的凹槽内，由针尖座上的压簧压紧，针尖块信号接口组件固定在针尖块前端，该接口组件上有一排导电簧片，针尖座信号接口组件固定在针尖座的前端，针尖座信号接口组件上也有一排与针尖块信号接口组件上导电簧片相对应的导电簧片，每一个导电簧片分别与一根导线相连接，导线与信号控制器连接，当针尖块插入针尖座后，针尖座信号接口组件导电簧片正好与针尖块信号接口组件导电簧片弹性接触，针尖块信号接口组件上的导电簧片，依序定义为若干路数据信号触点，一路电源V_CC触点和若干路模拟信号触点，如需要扩展工作模式，适合更多种类针尖工作，就需要增加触点，可在针尖块信号接口组件的正、反面制成二排导电簧片，与其相对应，针尖座信号接口组件上的导电簧片，也制成上、下二排，当针尖块插入针尖座后，与针尖块信号接口组件上的正、反面导电簧片有良好的弹性接触。

所述针尖块上安装有不同的针尖种类，是指一个针尖块上安装一种针尖，成为一个具有特定种类针尖的针尖块，不同针尖在针尖块上的安装方式由该针尖性质决定。

所述若干路数信号触点，由前述V_CC触点与该数据触点不同的连接方式，构成不同的数位组合，对应不同的针尖种类，如用+5V电源触点V_CC与3位数据触点中的第一位触点连接，则构成二进制100，对应于STM针尖，本实用新型的优点是，由于一个针尖块上装一种针尖，并且在其接信号接口组件上置有特定的二进制代码，则当把该针尖块插入针尖座后，计算机能自动辨认出当前是何种针尖在工作，从而使计算机自动切换到相应的工作模式，得高了工作效率。

因此，只要用电源信号触点按上述规定与三位数据信号触点连接或不连接，便可置为逻辑“1”，或“0”，则计算机便知道所安装的针尖为何种针尖，从而使计算机自动切换到相应的工作模式，大大提高了工作效率。

附图说明

附图1是本实用新型的立体分解图。

附图2是组装后的立体结构图。

附图3是针尖块信号接口组件和针尖座信号接口组件设有更多导电簧片的结构的立体分解示意图。

具体实施方式

请参阅附图1、2所示，本实用新型包括针尖块A、针尖块信号接口组件B、针尖座C及针尖座信号接口组件D，针尖块A后端有把手1，握住把手1可将针尖块A插入针尖座C缺口内两侧的凹槽内，并用针尖座上的卡簧6压紧针尖块A，图示中针尖块A上安装的是STM针尖，针尖3通过绝缘套筒2固定在针尖块A上，针尖块信号接口组件B固定在针尖块A前端，该接口组件B上有一排8个导电簧片5，并用导线10与针尖3连接，针尖座信号接口组件D固定在针尖座C的前端，针尖座信号接口组件D上也有一排8个与针尖块信号接口组件B上导电簧片5相对应的导电簧片7，每一个导电簧片7分别与一根导线9相连接，导线9与信号控制器连接，当针尖块A插入针尖座C后，针尖座信号接口组件D的导电簧片7正好与针尖块信号接口组件B的导电簧片5接触，针尖块信号接口组件B上的导电簧片5，依序定义为若干路数据信号触点，一路电源V_CC触点和若干路模拟信号触点，图示导电簧片5为0-7的8个簧片，相应的导电簧片7也为0-7的8个簧片，定义触点0-2为3个数据信号触点D₀、D₁、D₂，触点3为电源触点V_CC，触点4-7为4个模拟信号触点：S0、S1、S2、S3，各触点定义功能如下：D₀  D₁ D₂           定义内容0    0    0             未放针尖1    0    0             STM针尖1    0    1             AFM针尖1    1    0             TAPPING MODE AFM针尖1    1    1             压应力多AFM针尖

就附图中装的STM针尖而言，是将触点3(V_CC)与D₀触点连接，将3个数据信号触点置为100，对应为STM针尖；

当针尖块A装的是AFM针尖时，则不用导线10和绝缘套管2，而将AFM针尖用双面胶粘在针尖块A上，并将信号接口组件B上的数据信号触点D₀、D₂与触点3(V_CC)连接，使3个数据信号触点构成101，对应AFM针尖；

当针尖块A装的是压应力多AFM针尖时，用第3个触点(V_CC)与D₀、D₁、D₂连接，使3个数据信号触点构成111，对应压力多AFM针尖，并且将各针尖上的压应力信号线和起伏电压信号线与相应的模拟信号触点通过导线焊接，以达到良好的接触。

对电源及模拟信号触点，定义为：电源V_CC：主电源接+5V，用于数据线置逻辑“1”，S0：通过导线10连接STM针尖3，用于采集STM隧道电流信号。S1：连接Tapping Mode AFM起振片正电压，用于发送正电压。S2：连接Tapping Mode AFM起振片负电压，用于发送负电压。S3：保留。

请参阅附图3所示，使针尖块信号接口组件B的正、反两面都设有导电簧片，比附图1的导电簧片5增加一倍，成为导电簧片25，相应地，导电簧片7也增加一倍，制成上、下对应的两层簧片27，这样，增加了模拟信号触点，由原来的4个，增加为12个，即信号触点从S0-S11，与前述比较，除S0、S1、S2功能相同外；S3：压应力多AFM针尖中针尖1的压应力信号；S4：压应力多AFM针尖中针尖1的起伏电压信号；S5：压应力多AFM针尖中针尖2的压应力信号；S6：压应力多AFM针尖中针尖2的起伏电压信号；S7：压应力多AFM针尖中针尖3的压应力信号；S8：压应力多AFM针尖中针尖3的起伏电压信号；S9：压应力多AFM针尖中针尖4的压应力信号；S10：压应力多AFM针尖中针尖4的起伏电压信号；S11：保留。

Claims (4)

1，一种扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，包括针尖块、针尖块信号接口组件、针尖座及针尖座信号接口组件，其特征在于：针尖块上装有不同种类的针尖，针尖块后端有把手，握住把手可将针尖块插入针尖座缺口内两侧的凹槽内，由针尖座上的压簧压紧，针尖块信号接口组件固定在针尖块前端，该接口组件上有一排导电簧片，针尖座信号接口组件固定在针尖座的前端，针尖座信号接口组件上也有一排与针尖块信号接口组件上导电簧片相对应的导电簧片，每一个导电簧片分别与一根导线相连接，导线与信号控制器连接，当针尖块插入针尖座后，针尖座信号接口组件导电簧片正好与针尖块信号接口组件导电簧片弹性接触，针尖块信号接口组件上的导电簧片，依序定义为若干路数据信号触点，一路电源V_CC触点和若干路模拟信号触点。

2，按权利要求1所述的扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，其特征在于：针尖块信号接口组件可在其正、反面制成二排导电簧片，与其相对应，针尖座信号接口组件上的导电簧片，也制成上、下二排，当针尖块插入针尖座后，与针尖块信号接口组件上的正、反面导电簧片有良好的弹性接触。

3，按权利要求1所述的扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，其特征在于：所述针尖块上安装有不同的针尖种类，是指一个针尖块上安装一种针尖，成为一个具有特定种类针尖的针尖块，不同针尖在针尖块上的安装方式由该针尖性质决定。

4，按权利要求1所述的扫描探针显微镜的智能针尖连接结构，其特征在于：所述若干路数据信号触点，由前述V_CC触点与该数据触点不同的连接方式，构成不同的数位组合，以对应不同的针尖种类。

Images