ES2314631T3 - Consejo y procedimiento para detectar el desplazamiento de una pluralidad de elementos micro y nanomecanicos, como los microvoladizos. - Google Patents
Consejo y procedimiento para detectar el desplazamiento de una pluralidad de elementos micro y nanomecanicos, como los microvoladizos. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2314631T3 ES2314631T3 ES05715774T ES05715774T ES2314631T3 ES 2314631 T3 ES2314631 T3 ES 2314631T3 ES 05715774 T ES05715774 T ES 05715774T ES 05715774 T ES05715774 T ES 05715774T ES 2314631 T3 ES2314631 T3 ES 2314631T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- light
- formation
- intensity
- detect
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 24
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 51
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000023077 detection of light stimulus Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q70/00—General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
- G01Q70/06—Probe tip arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q20/00—Monitoring the movement or position of the probe
- G01Q20/02—Monitoring the movement or position of the probe by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/04—Display or data processing devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Un sistema para detectar el desplazamiento, como la deflexión o inclinación, de una pluralidad de elementos (1) que forman parte de una formación (2), comprendiendo dicho sistema: una fuente (3) de luz dispuesta para emitir un haz (4) de luz hacia la formación (2); un detector (5) óptico de posición dispuesto para recibir el haz de luz con la reflexión de dicho haz de luz por dicha formación, estando dispuesto dicho detector (5) de posición para proporcionar una primera salida indicativa de una posición de incidencia del haz reflejado de luz en dicho detector de posición, a través del cual dicha posición de incidencia está determinada por el desplazamiento del elemento correspondiente; medios (7) de barrido para desplazar el haz (4) de luz a lo largo de la formación (2), de forma que el haz de luz sea reflejado secuencialmente por los elementos (1) individuales a lo largo de dicha formación (2), hacia el detector (5) de posición; y medios (11) de detección de reflexión para detectar cuándo el haz de luz es reflejado por un elemento; estando el sistema dispuesto de forma que cuando los medios (11) de detección de reflexión detecten que el haz de luz está reflejado por un elemento, se toma la primera salida correspondiente del detector (5) óptico de posición como una indicación del desplazamiento de dicho elemento; caracterizado porque los medios (11) de detección de reflexión comprenden: medios (111) para detectar una intensidad de luz recibida por dicho detector de posición; y medios (112) para detectar variaciones en dicha intensidad; estando el sistema dispuesto para interpretar dichas variaciones de forma que determine cuándo dicha intensidad se corresponde con una reflexión del haz de luz por parte de un elemento.
Description
Sistema y procedimiento para detectar el
desplazamiento de una pluralidad de elementos micro y nanomecánicos,
como los microvoladizos.
La invención versa acerca de un sistema y un
procedimiento para la detección del desplazamiento de elementos
mecánicos, adecuados para su uso en, por ejemplo, sistemas de
medición basados en microvoladizos, en los que se llevan a cabo
mediciones al detectar el desplazamiento (como la deflexión) y/o el
movimiento de dichos voladizos.
\vskip1.000000\baselineskip
Hay un interés creciente acerca de los sistemas
basados en elementos micro y nanomecánicos, para la comunicación,
detección de fuerzas pequeñas y sensores bioquímicos ultrasensibles
(H.G. Craighead, Science 290, 1532 (2000)). Por ejemplo, se
utilizan los microvoladizos para una correlación sensible de fuerzas
de atracción y repulsión a escala nanométrica en la microscopia de
la fuerza atómica (Y. Martin, C. C. Williams y H. K. Wickramasinghe,
J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987)), para sensores biológicos y
químicos nanomecánicos ultrasensibles (B. Ilic, D. Czplewski, H. G.
Carighead, P. Neuzil, C. Campagnolo y C. Batt, Appl. Phys. Lett. 77,
450 (2000)), para la detección de partículas cargadas (A. C.
Stephan, T. Gaulden, A.-D. Brown, M. Smith, L. F. Miller y T.
Thundat, Rev. Sci. Instrum. 73, 36 (2002)), para escribir y leer el
almacenamiento de datos de densidad ultra alta (P. Vettiger et
al, Microelectronics Engineering 46, 11 (1999)) y en detectores
de ondas gravitatorias (C. Caves, K. Thome, R. Drever, V. Sandberg
y M. Zimmermann, Rev. Mod. Phys. 52, 341 (1980)).
Normalmente, los sistemas están basados en
voladizos que tienen un extremo fijo y uno susceptible de ser
movido; en estos sistemas, lo que se detecta es normalmente la
colocación y/o el movimiento del extremo "libre". Sin embargo,
también hay sistemas basados en voladizos sujetados en ambos
extremos; entonces, se puede detectar el movimiento de la parte
central. Además, hay otras estructuras micro y nanomecánicas que son
susceptibles de ser movidas y que son flexibles, como, por ejemplo,
aletas doblemente sujetadas cuya dirección "sencilla" de
movimiento se corresponde con la torsión de la aleta alrededor del
eje de las bisagras que conectan la aleta a un bastidor
(básicamente una estructura cuadrado fijado a un bastidor mediante
dos asas opuestas de la estructura, que se extiende a lo largo de
un eje). Otros sistemas conocidos utilizan membranas que están
conectadas a un bastidor a través de dos conjuntos de bisagras, que
permiten dos grados angulares de libertad. En lo sucesivo, cuando
se expongan los antecedentes generales de la invención, se hará
referencia a los micro o nanovoladizos que tienen un extremo fijado
(sujetado) y uno libre, cuya deflexión ha de ser medida (aquí la
deflexión es el desplazamiento del extremo libre del microvoladizo).
Sin embargo, la invención también puede ser aplicada, de manera
similar, a otros elementos mecánicos, como los mencionados
anteriormente.
En un sistema microvoladizo, esta deflexión es
de aproximadamente varios nanómetros y puede necesitarse una
resolución mejor que 0,1-1 nm, dependiendo de la
aplicación. Hay diversas técnicas para la lectura de la deflexión
del voladizo, tal como una detección capacitiva, detección basada en
corriente de túnel, interferometría óptica, lectura
piezorresistiva, al igual que la llamada técnica de deflexión de haz
óptico.
Se desvelan ejemplos de sistemas de
microvoladizo en, por ejemplo:
Engel et al, Trends in Cell
Biology, Volumen 9, febrero de 1999, pp.
77-80, "Atomic force microscopy: a powerful tool
to observe biomolecules at work" P. Vettiger et al,
IBM J. Res. Develop., Volumen 44, Número 3, mayo de
2000, pp. 323-339. "The
millipede-more than one thousand tips for future AFM
storage".
WO-A-01/33226
WO-A-031091458
El procedimiento de deflexión de haz óptico es
el más sensible, y tiene la ventaja de que puede ser implementado
fácilmente. La figura 1 ilustra de manera esquemática una
disposición convencional de la técnica anterior para una deflexión
de haz óptico. Una fuente 3 de luz (normalmente una fuente de luz
láser) produce un haz 4 de luz (normalmente un haz de luz láser, en
el espectro visible, ultravioleta o infrarrojo) que está enfocado
(o sea, ya sea directamente enfocado o mediante la interposición de
medios que impliquen, por ejemplo, uno o más espejos 9, etc.) sobre
el elemento 1, cuyo desplazamiento ha de ser medido, por ejemplo,
sobre el extremo de un voladizo micro o nanomecánico. La deflexión
del haz reflejado del voladizo se mide con un fotodetector 5, por
ejemplo, un fotodetector segmentado, un fotodetector de detección
continua de ubicación, una formación de fotodetectores, etc.
Normalmente se emplea un fotodetector segmentado que está partido en
dos segmentos orientados paralelamente al eje de movimiento del
voladizo. La deflexión del voladizo produce un desplazamiento del
punto láser reflejado en el fotodetector. De esta manera, la
diferencia en las fotocorrientes entre los dos segmentos es
proporcional a la deflexión del voladizo.
Este sistema es adecuado para medir tanto el
comportamiento estático como el dinámico de los
elementos/voladi-
zos, por ejemplo, la deflexión máxima, el valor medio de la deflexión, la amplitud a una frecuencia de referencia (el elemento puede ser accionado de manera externa mediante una fuerza de excitación que oscila a una frecuencia de referencia), una fase del movimiento con respecto a una señal excitadora externa, la frecuencia, etc. El desplazamiento estático, la amplitud, la frecuencia, etc. medidos, pueden ser entonces relacionados con un objeto que ha de ser medido y que interactúa con el voladizo, y con las señales utilizadas para estimular al objeto y/o al voladizo.
zos, por ejemplo, la deflexión máxima, el valor medio de la deflexión, la amplitud a una frecuencia de referencia (el elemento puede ser accionado de manera externa mediante una fuerza de excitación que oscila a una frecuencia de referencia), una fase del movimiento con respecto a una señal excitadora externa, la frecuencia, etc. El desplazamiento estático, la amplitud, la frecuencia, etc. medidos, pueden ser entonces relacionados con un objeto que ha de ser medido y que interactúa con el voladizo, y con las señales utilizadas para estimular al objeto y/o al voladizo.
Ahora bien, la técnica descrita anteriormente es
práctica cuando ha de ser medido el desplazamiento/movimiento de
los elementos/voladizos individuales. Sin embargo, muchos usos
prácticos de los sistemas de medición de elemento micro y
nanomecánico requieren del uso de microformaciones que comprenden
una pluralidad de voladizos dispuestos en un formación y que
funcionan en paralelo, proporcionando de esta manera una mayor
velocidad y multifuncionalidad. Aunque la técnica de deflexión de
haz óptico, como se ha esbozado anteriormente, puede resolver
deflexiones de incluso 0,1 nm, la implementación de esta técnica
para la lectura en formaciones de microvoladizos ha resultado ser
un tema complejo. Hasta ahora, se han utilizado formaciones de
fuentes de luz, teniendo dichas fuentes la misma cadencia que la
formación del voladizo. Las fuentes de luz se encienden y se apagan
individualmente, para una iluminación individual de cada voladizo en
la formación, y para una lectura secuencial de la deflexión de cada
voladizo mediante un detector de captación continua de la posición
(también llamado detector sensible de la posición). Este tipo de
sistemas se desvela en, por ejemplo:
H. P. Lang, et al., Applied
Physics Letters, Volumen 72, Número 3, 19 de enero de
1998, pp. 383-385, "Sequencial Position
Readout from Arrays of Micromechanical Cantilever Sensors".
Sin embargo, esto requiere el uso de tecnología
sofisticada y un alineamiento preciso de los haces de luz, los
microvoladizos y los fotodetectores. Además, solo será adecuada una
formación de haz de luz para las formaciones de microvoladizos que
tengan la misma cadencia (distancia entre los voladizos
subsiguientes).
H. P. LANG, et al., Analytica
Chimica Acta 393 (1999), pp. 59-65, "An
Artificial Nose Based on a Micromechanical Cantilever Array"
desvela un sistema y un procedimiento que implica una lectura óptica
secuencial de la deflexión de una pluralidad de voladizos de una
formación de voladizos, mediante el uso de un detector sensible de
la posición (PSD) y una pluralidad de fuentes de luz que están
colocadas para iluminar los voladizos respectivos. La lectura
secuencial se obtiene mediante el uso de un esquema de multiplexado
de tiempo.
El documento
WO-A-00/75627 desvela un microscopio
de fuerza atómica que implica un sistema para barrer con un haz
láser toda una pluralidad de voladizos, y un sistema para detectar
la luz reflejada de los voladizos, sincronizado con el barrido del
haz de luz por medio de un control de excitación.
El documento
EP-A-0510895 desvela un ejemplo
adicional de un sistema para detectar el desplazamiento de elementos
elásticos. Conforme a una interpretación posible de las
revelaciones de EP-A-0510895, este
documento podría desvelar un procedimiento y un sistema
sustancialmente conformes a los preámbulos de las reivindicaciones
independientes respectivas de la presente patente.
\vskip1.000000\baselineskip
Un aspecto de la invención versa acerca de un
sistema para detectar la deflexión, la desviación o el
desplazamiento, y su variación de tiempo, de una pluralidad de
elementos (como elementos micro o nanomecánicos, por ejemplo,
voladizos micro o nanomecánicos sujetos en uno o ambos extremos,
membranas elásticas, etc.) (o, al menos, de partes de dichos
elementos, como el desplazamiento de un extremo de un voladizo
debido a la deflexión del mismo) que forman parte de una formación
conforme a la reivindicación 1, comprendiendo dicho sistema:
- una fuente de luz (por ejemplo, una fuente de luz láser para emitir luz visible, ultravioleta o infrarroja) dispuesta para emitir un haz de luz hacia la formación (para que dicho haz de luz sea reflejado con la incidencia del haz de luz en al menos un elemento de dicha formación -por ejemplo, en el extremo de un elemento voladizo-, para que dicho haz de luz sea reflejado por dicho elemento en una dirección o de manera determinada mediante la deflexión o el desplazamiento de dicho elemento o de la parte relevante del elemento); y
- un detector óptico de posición (básicamente, cualquier tipo de detector adecuado para detectar sin contacto la posición utilizando sensores ópticos, tales como un detector de captación continua de la posición o un detector segmentado de captación de la posición -como un detector de cuadrante captador de la posición-; por ejemplo, se puede utilizar una disposición de fotodetector que comprende una formación de fotodetectores, teniendo cada uno un tamaño del mismo orden o menor que el corte transversal del haz láser; hay un gran número
de dispositivos adecuados
disponibles comercialmente) dispuestos para recibir el haz de luz
con la reflexión de dicho haz de luz por parte de dicha formación,
estando dispuesto dicho detector de posición para proporcionar una
primera salida indicativa de una posición de incidencia del haz
reflejado de luz en dicho detector de posición, a través del cual
dicha posición de incidencia está determinada por el desplazamiento
del elemento (o parte del elemento) correspondiente o relacionado
con el
mismo.
Conforme a la invención, el sistema comprende
además:
- medios de barrido para desplazar el haz de luz a lo largo de la formación, de forma que el haz de luz sea reflejado secuencialmente por los elementos individuales a lo largo de dicha formación (por un elemento de uno en uno o por un grupo que comprenda diversos elementos), hacia el detector de posición; y
- medios de reflexión para detectar cuándo el haz de luz está reflejado por un elemento (o cuándo hay una reflexión "máxima" por un elemento y los elementos adyacentes).
El sistema está dispuesto de forma que cuando
los medios de detección de reflexión detectan que el haz de luz es
reflejado por un elemento (o por una parte del elemento), se toma
una primera salida correspondiente como una indicación de la
deflexión o del desplazamiento de dicho elemento (parte de dicho
elemento) (o sea, se toma la posición de incidencia del haz de luz
en el detector de posición, por ejemplo, a lo largo de un cierto
eje, como un valor que representa el desplazamiento del
elemento).
De esta forma, se puede utilizar una única
fuente de luz láser para medir secuencialmente el desplazamiento de
todos los elementos de la formación, y puede ser utilizada para
formaciones que tengan distintas cadencias, sin utilizar
procedimientos y dispositivos de alineamiento complejos. Durante el
desplazamiento, el haz de luz se refleja secuencialmente en uno o
más de los elementos; si el diámetro del haz es menor que la
distancia entre los elementos, será sencillo asociar los distintos
elementos con la salida del detector de posición (habrá
"interrupciones" claras en la salida del detector de posición,
ya que no habrá un haz reflejado de luz hacia dicho detector cuando
el haz de luz esté dirigido hacia un espacio entre dos elementos).
Sin embargo, el diámetro del haz de luz puede ser mayor que la
separación entre los elementos, y diversos elementos pueden estar
iluminados al mismo tiempo. En este caso, la deflexión o
desplazamiento individual de cada elemento/voladizo puede ser
deducido utilizando formaciones de fotodetectores, como el detector
de posición; los desplazamientos individuales se pueden deducir a
partir del patrón de reflexión.
Los medios de detección de reflexión
comprenden:
- medios para detectar una intensidad de luz recibida por dicho detector de posición; y
- medios para detectar variaciones (por ejemplo, picos) en dicha intensidad;
- a través de los cuales el sistema puede estar dispuesto para interpretar dichas variaciones para así determinar cuándo dicha intensidad se corresponde con una reflexión del haz de luz por parte del elemento.
Si los medios para detectar variaciones en dicha
intensidad están dispuestos para detectar picos en dicha
intensidad, el sistema puede estar dispuesto para interpretar la
detección de un pico de dicha intensidad como una detección de
reflexión del haz de luz por parte de un elemento (este es
posiblemente el procedimiento más práctico, ya que normalmente se
obtendrá un pico en la intensidad cuando el elemento refleje una
porción máxima del haz láser).
El sistema puede comprender además medios de
procesamiento de datos para asociar las primeras salidas con
elementos específicos a lo largo de la formación, de acuerdo con las
variaciones detectadas en dicha intensidad. O sea, por ejemplo,
durante un movimiento de barrido del haz a lo largo de la formación,
el primer pico detectado se puede considerar que corresponde con la
reflexión en el primer elemento de la formación, y entonces la
primera señal de salida se corresponderá con la deflexión o
desplazamiento de dicho elemento (o parte de dicho elemento).
En lo que respecta a los medios de barrido,
pueden comprender:
- medios para llevar a cabo un primer barrido continuo (o una primera serie de barridos continuos) de la formación desplazando continuamente el haz de luz a lo largo de dicha formación, al mover al menos un elemento de barrido (como un espejo o la propia fuente de luz láser) desde una primera posición hasta una segunda para que el haz de luz, durante el movimiento de dicho elemento de barrido desde dicha primera posición a dicha segunda posición, sea reflejado secuencialmente por los elementos individuales a lo largo de dicha formación;
- medios para grabar dichas posiciones seleccionadas de dicho elemento de barrido durante dicho primer barrido, dichas posiciones seleccionadas correspondientes a posiciones en las que se detectan las reflexiones por parte de los medios de detección de reflexión (por ejemplo, por la detección de picos en la intensidad de la luz registrada por el detector); y
- medios para llevar a cabo barridos subsiguientes de la formación de microvoladizo al desplazar el elemento de barrido en pasos desde una posición seleccionada hasta una posición subsiguiente seleccionada. Por supuesto, la expresión "en pasos" debería ser interpretada en términos generales y no debería ser interpretada como que signifique que el elemento de barrido tenga que "saltar" "directamente" desde una posición seleccionada a una posición subsiguiente seleccionada; básicamente, en vez de saltar "directamente" desde una posición seleccionada a la siguiente posición seleccionada, puede moverse continuamente o casi continuamente, pero a una velocidad más elevada cuando está lejos de la posición seleccionada y con una velocidad menor cuando está cerca de la posición seleccionada y/o en la misma; lo importante es que el elemento de barrido debería "pasar más tiempo proporcionalmente" en las posiciones seleccionadas y/o alrededor de las mismas, que entre las posiciones seleccionadas. Para una implementación práctica, se escogerá un procedimiento que dé unos resultados razonablemente buenos y un uso eficiente del tiempo de barrido, mientras que no se requieran disposiciones excesivamente sofisticadas y/o caras para desplazar el elemento de barrido. O sea, por ejemplo, el elemento de barrido puede moverse rápidamente por las posiciones en las que no hay reflexión, y lentamente por las posiciones en las que hay una reflexión del haz de luz por parte de un elemento de la formación (por ejemplo, cuando la intensidad detectada está por encima de un cierto umbral).
O sea, se utilizan el primer barrido o una
pluralidad de primeros barridos continuos para determinar qué
posiciones del elemento de barrido son las que dan lugar a la
reflexión (máxima) del haz de luz por el elemento. Esta información
se graba y se utiliza durante barridos subsiguientes, de forma que
dichos barridos subsiguientes puedan ser hechos en pasos, ahorrando
así tiempo (el haz láser "pasa menos tiempo" en posiciones en
las que no hay reflexión) y permitiendo que se obtenga más
información promedio en posiciones en las que los elementos de la
formación están iluminados.
El detector de posición puede ser, por ejemplo,
una formación de fotodetectores o un detector continuo de captación
de la posición (también llamado detector sensible de posición).
La fuente de luz puede estar dispuesta para
proporcionar un haz de luz que tenga un diámetro menor que una
distancia entre los elementos subsiguientes de la formación.
Otro aspecto de la invención versa acerca de un
procedimiento para detectar la deflexión, la desviación o el
desplazamiento de una pluralidad de elementos (o, al menos, de
partes de dichos elementos) que forman parte de una formación
conforme a la reivindicación 11, especialmente para detectar la
deflexión o el desplazamiento de una pluralidad de elementos micro
o nanomecánicos que forman parte de dicha formación. El
procedimiento comprende los pasos de:
- dirigir un haz de luz hacia la formación;
- recibir, utilizando un detector óptico de posición, el haz de luz con la reflexión de dicho haz de luz en dicha formación, y proporcionar una primera salida de dicho detector de posición, siendo indicativa dicha primera salida de una posición de incidencia del haz de luz reflejado en dicho detector de posición, a través de la cual dicha posición de incidencia se determina por la deflexión o desplazamiento del elemento correspondiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Conforme a la invención, el procedimiento
comprende además los pasos de:
- desplazar el haz de luz o hacer un barrido con él a lo largo de la formación, de forma que el haz de luz se refleje secuencialmente, por los elementos individuales a lo largo de dicha formación, hacia el detector de posición;
- detectar cuándo el haz de luz es reflejado por un elemento; y
- cuando se detecta que el haz de luz es reflejado por un elemento, tomar la primera salida correspondiente como una indicación de la deflexión o desplazamiento de dicho elemento.
\vskip1.000000\baselineskip
El paso de detectar cuándo el haz de luz es
reflejado por un elemento puede comprender los pasos de:
- detectar una intensidad de luz recibida por dicho detector de posición;
- detectar las variaciones en dicha intensidad;
- interpretar dichas variaciones para así determinar cuándo dicha intensidad se corresponde con una reflexión del haz de luz por un elemento.
\vskip1.000000\baselineskip
Si es así, el paso de detectar las variaciones
en dicha intensidad puede comprender el paso de detectar picos en
dicha intensidad; y
el paso de interpretar dichas variaciones puede
comprender el paso de determinar, con la detección de un pico de
dicha intensidad, que dicho pico se corresponde con una reflexión
del haz de luz en un elemento.
El procedimiento puede comprender además el paso
de asociar, utilizando medios de procesamiento de datos, las
primeras salidas con elementos específicos a lo largo de la
formación, conforme a las variaciones detectadas en la intensidad
del haz de luz recibida por el detector de posición.
Por otra parte, el paso de hacer un barrido con
el haz de luz puede comprender los pasos de:
- llevar a cabo un primer barrido continuo de la formación al desplazar continuamente el haz de luz a lo largo de dicha formación, al mover al menos un elemento de barrido desde una primera posición hasta una segunda para que el haz de luz, durante el movimiento de dicho elemento de barrido desde dicha primera posición a dicha segunda posición, sea reflejado secuencialmente por los elementos individuales a lo largo de dicha formación;
- grabar las posiciones seleccionadas de dicho elemento de barrido durante dicho primer barrido, correspondiéndose dichas posiciones seleccionadas con las posiciones en las que se detectan las reflexiones del haz de luz, por los elementos respectivos;
- llevar a cabo barridos subsiguientes de la formación al desplazar el elemento de barrido en pasos desde una posición seleccionada hasta una posición subsiguiente seleccionada. (La expresión "en pasos" debería interpretarse en un sentido amplio, como se ha esbozado anteriormente).
La figura 1 ilustra de manera esquemática una
disposición de la técnica anterior para medir el desplazamiento del
extremo de un microvoladizo, utilizando la técnica de deflexión de
haz óptico.
La figura 2 ilustra de manera esquemática una
disposición conforme a una realización preferida de la invención
(algunos elementos pueden ser sustancialmente idénticos a los
elementos utilizados en la disposición de la técnica anterior de la
figura 1, y para éstos se utilizan los mismos números de
referencia).
La figura 3 ilustra de manera esquemática los
módulos funcionales relevantes de la disposición ilustrada en la
Figura 3.
La figura 4 es un gráfico que muestra las
mediciones sobre el doblado del voladizo debidas a cambios de
temperatura, llevadas a cabo utilizando la realización de la
invención.
La figura 2 muestra una disposición adecuada
para la detección de la deflexión individual de una pluralidad de
micro (o nano-) voladizos 1, dispuesta para formar una formación 2
de dichos microvoladizos. Como en la disposición de la técnica
anterior, para medir la deflexión, se genera un haz 4 de luz
mediante una fuente 3 de luz láser y se proyecta (cuando sea
necesario, utilizando medios de proyección convencionales, como uno
o más espejos 9, lentes, etc.), sobre la formación 2, para ser
reflejado por uno o más de los microvoladizos 1, sobre una
superficie sensible de un detector 5 óptico de posición, o sea,
sobre un detector, como una formación de fotodetectores, un
detector de captación continua de la posición, CCD o similar, que
esté dispuesto para proporcionar una primera señal de salida 51
indicativa de una posición de incidencia del haz reflejado de luz
en dicho detector de posición, a través de la cual dicha posición de
incidencia es determinada mediante la deflexión del microvoladizo
1. En este caso, con la disposición como se ilustra en la figura 2,
y dado que el microvoladizo está dispuesto para oscilar en la
dirección del eje z del sistema de coordenadas ilustrado en la
figura 2, la primera salida depende de dónde ha incidido el haz
reflejado de luz en la superficie sensible del detector de
posición, a lo largo del eje z. Así, el detector de posición puede
comprender una formación o matriz de fotodetectores dispuestos de
forma que proporcionen una primera señal 51 de salida proporcional
a la posición, a lo largo del eje z, de incidencia del haz de
luz.
Por otra parte, el sistema comprende medios 7 de
barrido (solo ilustrados de manera esquemática en la figura 2), por
ejemplo, que incluyen un espejo dispuesto para girar de forma
controlada alrededor de un eje (por ejemplo, un eje en la dirección
z de la figura 2), incluyendo una disposición de espejo un
dispositivo de espejo susceptible de ser desplazado linealmente a
lo largo del eje x, o medios para desplazar a la propia fuente 3 de
luz láser a lo largo del eje x, a través del cual pueden ser
implementados dichos medios de barrido utilizando elementos
microelectromecánicos (el diseño de un medio adecuado de barrido es
una tarea que el experto puede realizar, que escogerá un sistema
adecuado utilizando el diseño más apropiado en vista de la
aplicación específica, por ejemplo, en vista de requerimientos como
el coste y el rendimiento). En cualquier caso, los medios 7 de
barrido están dispuestos para desplazar el haz 4 de luz a lo largo
de la formación 2 (en la figura 2, moviéndose en la dirección del
eje x) de forma que el haz de luz se refleja secuencialmente en los
elementos 1 individuales a lo largo de dicha formación 2, hacia el
detector 5 de posición, como se ilustra en la figura 2.
El detector de posición recibe el haz de luz y,
además de la primera salida 51 (indicativa de la posición de
incidencia a lo largo del eje z), también proporciona una segunda
salida 52, que consiste en una señal que tiene un valor que es una
función de la intensidad de la luz recibida por el detector de
posición (por ejemplo, proporcional a dicha intensidad). Tanto la
primera salida 51 como la segunda salida 52 son muestreadas
utilizando una tarjeta 8 analógica/digital que proporciona señales
digitales correspondientes a las salidas primera 51 y segunda 52,
siendo remitidas dichas señales digitales a un sistema 10
electrónico de procesamiento de datos, mostrado con mayor detalle
en la figura 3. Ahora bien, según se muestra en la figura 2, se le
proporciona al sistema 10 de procesamiento de datos la información
correspondiente a la segunda salida 52; esta señal está ilustrada
de manera esquemática en la figura 2, que muestra un diagrama A que
tiene un primer eje A1 correspondiente al tiempo de un periodo de
barrido, y un segundo eje A2 correspondiente al valor de la
intensidad de la luz medida por el detector de posición (o sea, a
la segunda salida 52). Como se ilustra en el diagrama A de la
figura 2, la intensidad varía con el tiempo; los picos se
corresponden (al menos, aproximadamente como se presenta a
continuación) a los momentos cuando el haz de luz está centrado
sobre uno de los voladizos 1, o sea, a los momentos cuando se
refleja un máximo de luz hacia el detector 5 de posición. Por otra
parte, el diagrama B tiene un eje B1 de tiempo y un segundo eje B2
que se corresponde a la posición del haz de luz a lo largo del eje
x durante el barrido (esta información se puede conseguir mediante
una señal de entrada de los medios 7 de barrido, indicativa de la
posición de un elemento de barrido, como un espejo para desviar el
haz de luz, o similar).
Así, al comparar los diagramas A y B puede
observarse cómo, durante el barrido del haz de luz a lo largo del
eje x, hay un número de picos en la intensidad de la luz recibida
por el detector 5 de posición. El sistema está dispuesto de forma
que cuando se detecta un pico, se toma el valor de la primera señal
de salida 51 correspondiente (que, por ejemplo, se corresponde con
el punto de incidencia del haz reflejado de luz en el detector de
posición, a lo largo del eje z) como una indicación de la deflexión
de dicho elemento.
En la práctica, hay diversos procedimientos para
asociar un pico con un valor de deflexión que ha de ser medido
leyendo la posición de incidencia del haz de luz en el detector de
posición; por ejemplo, tenemos los procedimientos llamados de
máxima, fijo y de media.
En el llamado procedimiento de máxima, la
deflexión se mide (se lee la primera salida y se toma como una
indicación de la deflexión) para la posición de la fuente láser a
la que la intensidad de la luz detectada por el detector de
posición se encuentra en el máximo del pico.
En el llamado procedimiento fijo, se especifica
una posición fija de la fuente láser correspondiente al pico de
intensidad, y la deflexión del microvoladizo mediante la lectura del
detector de posición se lleva a cabo en dicha posición fija de la
fuente láser (que no se corresponde necesariamente con el máximo de
la intensidad de la luz recibida por el detector). Este
procedimiento es útil en el caso de que haya diversos picos de un
único voladizo, por ejemplo, debido a los procesos de interferencia.
Por ejemplo, dependiendo del tamaño de haz láser, se pueden obtener
dos picos de intensidad correspondientes a los bordes del
microvoladizo, y un pequeño valle entre ellos correspondiente al
centro. Así, puede ser que la máxima intensidad no se corresponda
con un momento en que la luz esté dando en el "centro" del
voladizo; el método fijo puede, por lo tanto, ser útil para
asegurarse que la lectura de la posición se corresponde con el
momento en que la luz incide (aproximadamente) en el centro del
voladizo.
El llamado procedimiento de media también puede
evitar los problemas de los picos múltiples y potencia la relación
de señal a ruido. Este procedimiento lleva a cabo una media de la
señal de deflexión en todos los valores de intensidad mayores que
el umbral definido, correspondiente a la anchura seleccionada de
cada pico. En otras palabras, los valores de intensidad,
correspondientes a las posiciones de la fuente láser en toda la
"anchura" del pico, se utilizan como una función ponderada,
para hacer una media de la deflexión del microvoladizo.
El proceso está ilustrado de manera esquemática
en la figura 3, mostrando cómo el detector de posición proporciona
las salidas primera y segunda al sistema 10 electrónico de
procesamiento de datos que comprende medios 11 de detección de la
reflexión. La segunda salida se recibe en un módulo 111 de dichos
medios 11 de detección de la reflexión, estando dispuesto dicho
módulo 111 para detectar la intensidad de luz recibida por dicho
detector de posición (esta intensidad puede corresponder al nivel de
la segunda señal de salida 52). Se proporcionan medios 112
electrónicos de procesamiento de datos para detectar variaciones en
dicha intensidad, especialmente para detectar los picos. El sistema
está dispuesto para interpretar dichos picos como una detección de
la deflexión del haz de luz por un elemento. Así, cuando el módulo
112 detecta un pico, hace que entre en funcionamiento un módulo 13
de muestreo que toma el valor actual de la primera señal de salida
51 como un valor de la desviación del voladizo 1 en este momento
específico.
Se dispone un medio 12 de procesamiento de datos
adicional, inter alia para asociar las muestras subsiguientes
de las primeras salidas con voladizos 1 específicos a lo largo de
la formación, conforme a las variaciones detectadas en dicha
intensidad y en coordinación con los medios de barrido.
Dado que todas las señales relevantes pueden ser
suministradas al sistema 10 electrónico de procesamiento de datos,
se pueden utilizar algoritmos sofisticados para la interpretación de
las señales y para realizar el barrido.
La figura 3 también ilustra de manera
esquemática los medios 7 de barrido que comprenden medios 71 para
llevar a cabo un primer barrido continuo de la formación al
desplazar continuamente el haz 4 de luz a lo largo de dicha
formación, al mover al menos un elemento 72 (como un espejo
pivotante o desplazable linealmente o la propia fuente de luz
láser) de barrido desde una primera posición hasta una segunda para
que el haz de luz, durante el movimiento de dicho elemento 72 de
barrido desde dicha primera posición a dicha segunda posición, esté
reflejado secuencialmente por los elementos 1 individuales a lo
largo de dicha formación 2. Los medios de barrido comprenden,
además, medios 73 para grabar las posiciones seleccionadas de dicho
elemento de barrido (correspondiéndose cada posición a un punto
específico del eje B2 del diagrama 2 de la figura 2) durante dicho
primer barrido, correspondiéndose dichas posiciones seleccionadas
con posiciones en las que las reflexiones se detectan por los
medios de detección de reflejos (por ejemplo, a picos en la
intensidad, como se ha explicado anteriormente). Finalmente, se
proporcionan medios 74 para llevar a cabo barridos subsiguientes de
la formación de microvoladizos al desplazar en pasos el elemento 72
de barrido desde una posición seleccionada hasta una posición
subsiguiente seleccionada, conforme a los datos grabados.
La invención ha probado ser práctica para ser
usada para medir la deflexión individual de los microvoladizos de
una formación de microvoladizos. Lo que sigue es un ejemplo de cómo
se ha puesto en práctica la invención para medir deflexiones de una
formación de microvoladizos compuesta por tres microvoladizos de
silicio, separados entre sí por una distancia de 250 \mum. Los
voladizos eran cada uno de 200 \mum de largo, 50 \mum de ancho
y 1 \mum de grosor. En esta aplicación particular, la deflexión de
los microvoladizos estaba relacionada con la temperatura local,
basándose en el principio del efecto bimetálico: la parte superior
de cada microvoladizo estaba revestida con una capa de oro de 20 nm
de grosor, a través de la cual las variaciones de temperatura cerca
del microvoladizo produjeron su doblado debido a los distintos
coeficientes de expansión de la capa de oro y el silicio. Por
ejemplo, un aumento en la temperatura local produce una mayor
expansión del oro con respecto al silicio, produciendo una
deflexión hacia abajo de los microvoladizos; en cambio una
disminución de temperatura produce una deflexión hacia arriba. Para
poner a prueba el principio, se empleó una célula Peltier ubicada
cerca de la formación para calentar y refrigerar los microvoladizos.
Se midió la temperatura mediante una resistencia térmica cerca de
la formación y se incluyó un controlador de temperatura para el
control externo de la temperatura.
La detección del doblado de los microvoladizos
se llevó a cabo con el procedimiento de deflexión de haz óptico
esbozado anteriormente, en el que se enfocó el haz láser de un diodo
láser en el extremo del microvoladizo utilizando una lente; el haz
láser que se reflejó en los microvoladizos fue recogido en un
detector de posición. El barrido del haz láser incidente en la
formación se llevó a cabo desplazando la fuente del diodo láser con
un sistema basado en bobina de voz (a saber, el sistema de barrido
de bobina de voz V-106.2S comercializado por Physik
Instrumente (PI) GmbH & Co. KG). Por supuesto, también se
podrían utilizar otros sistemas de barrido basados en etapas
motorizadas de microcolocación y sistemas piezoeléctricos.
El sistema de barrido desplazó el haz láser
incidente a lo largo de la formación de microvoladizos. La
configuración experimental fue similar a la de la figura 2. Se
conectaron las señales del fotodetector captador de la posición a
la tarjeta analógica/digital para ser procesadas mediante
software y visualización en tiempo real con un PC. De manera
similar, el barrido estuvo controlado mediante software.
El sistema de adquisición de datos medía
continuamente las señales de salida del detector de posición (a
saber, la intensidad de la luz y la posición de incidencia), al
igual que la posición asociada de la fuente láser de barrido).
En primer lugar, se llevó a cabo un rápido
barrido en x (del orden de mm/s) inicial de la fuente láser,
cubriendo la anchura completa de la formación. Como ya se ha
explicado anteriormente, cuando el haz láser incide en un
microvoladizo de la formación, se detecta un aumento significativo
de la intensidad de luz en el fotodetector. Así, después de un
primer barrido rápido, se obtuvo la intensidad de la luz como una
función de la posición de la fuente láser. Se obtuvieron picos de
intensidad para las posiciones de la fuente láser en las que el haz
láser incide en los extremos de los microvoladizos. Los barridos
siguientes se llevaron a cabo más lentamente en las posiciones de
la fuente láser donde se detectó una reflexión por encima de los
umbrales (esto mejora la relación señal a ruido y optimiza el
tiempo para el recorrido del láser). La deflexión del microvoladizo
correspondiente fue medida leyendo la señal de la posición z del haz
láser reflejado sobre el detector de posición, cuando el láser
estaba incidiendo en la superficie del microvoladizo.
Esto se determinó de manera arbitraria al
definir un valor umbral de la intensidad. Las intensidades por
encima de este umbral se consideraron que significan que el láser
estaba incidiendo en el microvoladizo, al menos en parte. Así, cada
pico de intensidad por encima del umbral se consideró que se
correspondía con una posición de la fuente láser en la que el haz
láser incide en un microvoladizo (por lo tanto, un umbral superior
de intensidad significaría picos más estrechos de intensidad).
La deflexión de cada microvoladizo se podía
determinar utilizando cualquiera de los tres procedimientos (o sea,
los procedimientos de máxima, fijo y de media) esbozados
anteriormente (en el ejemplo dado, se utilizó el método de
media).
La figura 4 es un gráfico que muestra el doblado
de tres voladizos (silicio+oro) debido al calentamiento de la
formación (deflexión hacia abajo, correspondiente al periodo I del
gráfico) y la refrigeración siguiente (deflexión hacia arriba,
correspondiente al periodo II del gráfico). Cada curva se
corresponde con uno de los voladizos.
En la descripción y reivindicaciones de la
memoria, no se pretende que la palabra "comprende" y
variaciones de la palabra, como "comprendiendo", excluyan
otros aditivos, componentes, enteros o pasos.
Claims (14)
1. Un sistema para detectar el desplazamiento,
como la deflexión o inclinación, de una pluralidad de elementos (1)
que forman parte de una formación (2), comprendiendo dicho
sistema:
- una fuente (3) de luz dispuesta para emitir un haz (4) de luz hacia la formación (2);
- un detector (5) óptico de posición dispuesto para recibir el haz de luz con la reflexión de dicho haz de luz por dicha formación, estando dispuesto dicho detector (5) de posición para proporcionar una primera salida indicativa de una posición de incidencia del haz reflejado de luz en dicho detector de posición, a través del cual dicha posición de incidencia está determinada por el desplazamiento del elemento correspondiente;
- medios (7) de barrido para desplazar el haz (4) de luz a lo largo de la formación (2), de forma que el haz de luz sea reflejado secuencialmente por los elementos (1) individuales a lo largo de dicha formación (2), hacia el detector (5) de posición; y
- medios (11) de detección de reflexión para detectar cuándo el haz de luz es reflejado por un elemento; estando el sistema dispuesto de forma que cuando los medios (11) de detección de reflexión detecten que el haz de luz está reflejado por un elemento, se toma la primera salida correspondiente del detector (5) óptico de posición como una indicación del desplazamiento de dicho elemento;
caracterizado porque
los medios (11) de detección de reflexión
comprenden:
- medios (111) para detectar una intensidad de luz recibida por dicho detector de posición; y
- medios (112) para detectar variaciones en dicha intensidad;
- estando el sistema dispuesto para interpretar dichas variaciones de forma que determine cuándo dicha intensidad se corresponde con una reflexión del haz de luz por parte de un elemento.
2. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en
el que dichos medios (112) para detectar variaciones en dicha
intensidad están dispuestos para detectar picos en dicha
intensidad;
- estando dispuesto el sistema para interpretar la detección de un pico de dicha intensidad como una detección de reflexión del haz de luz por parte de un elemento.
3. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, que comprende además medios (12) de
procesamiento de datos para asociar las primeras salidas con
elementos específicos a lo largo de la formación, conforme a las
variaciones detectadas en dicha intensidad.
4. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios (7) de barrido
comprenden:
- medios (71) para llevar a cabo un primer barrido continuo de la formación al desplazar continuamente el haz (4) de luz a lo largo de dicha formación, al mover al menos un elemento (72) de barrido desde una primera posición a una segunda para que el haz de luz, durante el movimiento de dicho elemento (72) de barrido desde dicha primera posición a dicha segunda posición, sea reflejado secuencialmente por los elementos individuales a lo largo de dicha formación;
- medios (73) para grabar las posiciones seleccionadas de dicho elemento de barrido durante dicho primer barrido, correspondiendo dichas posiciones seleccionadas a posiciones en las que se detectan reflexiones por los medios de detección de reflexión;
- medios (74) para llevar a cabo barridos subsiguientes de la formación al desplazar en pasos el elemento (72) de barrido desde una posición seleccionada hasta una posición subsiguiente seleccionada.
5. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el detector (5) de posición
es una formación de fotodetectores.
6. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, en el que el detector (5) de
posición es un detector de captación continua de la posición.
7. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuente (3) de luz es una
fuente de luz láser.
8. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuente (3) de luz está
dispuesta para proporcionar un haz de luz que tiene un diámetro
menor que la distancia entre los elementos (1) subsiguientes de la
formación.
9. El sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los elementos son elementos
micro o nanomecánicos.
10. El sistema conforme a la reivindicación 9,
en el que los elementos son voladizos.
11. Un procedimiento para detectar el
desplazamiento, como la deflexión o la inclinación, de una
pluralidad de elementos que forman parte de una formación,
especialmente para detectar el desplazamiento de una pluralidad de
elementos micro o nanomecánicos que forman parte de dicha formación,
comprendiendo dicho procedimiento los pasos de:
- dirigir un haz (4) de luz hacia la formación (2);
- recibir, utilizando un detector óptico de posición, el haz de luz con la reflexión de dicho haz de luz por dicha formación, y proporcionar una primera salida de dicho detector de posición, siendo indicativa dicha primera salida de una posición de incidencia del haz reflejado de luz en dicho detector de posición, a través del cual dicha posición de incidencia está determinada por el desplazamiento del elemento correspondiente;
- hacer un barrido con el haz (4) de luz a lo largo de la formación (2) de forma que el haz de luz sea reflejado secuencialmente por los elementos (1) individuales a lo largo de dicha formación (2), hacia el detector (5) de posición;
- detectar cuándo el haz de luz es reflejado por un elemento;
- cuando se detecta que el haz de luz es reflejado por un elemento, tomar la primera salida correspondiente como una indicación del desplazamiento de dicho elemento;
caracterizado porque el
paso de detectar cuándo el haz de luz es
reflejado por un elemento comprende los pasos de:
- detectar una intensidad de luz recibida por dicho detector de posición;
- detectar variaciones en dicha intensidad; e
- interpretar dichas variaciones de forma que se determine cuándo dicha intensidad se corresponde con una reflexión del haz de luz por parte de un elemento.
12. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 11, en el que
- el paso de detectar variaciones en dicha intensidad comprende el paso de detectar picos en dicha intensidad; y
- el paso de interpretar dichas variaciones comprende el paso de determinar, al detectar un pico de dicha intensidad, que dicho pico se corresponde con una reflexión del haz de luz por parte de un elemento.
13. Un procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 11 y 12, que comprende además el paso de
asociar, utilizando medios de procesamiento de datos, las primeras
salidas con elementos específicos a lo largo de la formación,
conforme a las variaciones detectadas en la intensidad del haz de
luz recibida por el detector de posición.
14. Un procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 11-13, en el que el paso de
hacer un barrido con el haz de luz comprende los pasos de:
- llevar a cabo un primer barrido continuo de la formación al desplazar continuamente el haz (4) de luz a lo largo de dicha formación, al mover al menos un elemento (72) de barrido desde una primera posición a una segunda para que el haz de luz, durante el movimiento de dicho elemento (72) de barrido desde dicha primera posición hasta dicha segunda posición, sea reflejado secuencialmente por los elementos individuales a lo largo de dicha formación;
- grabar las posiciones seleccionadas de dicho elemento de barrido durante dicho primer barrido, correspondiéndose dichas posiciones seleccionadas con posiciones en las que son detectadas las reflexiones del haz de luz por el elemento;
- llevar a cabo barridos subsiguientes de la formación al desplazar en pasos el elemento (71) de barrido desde una posición seleccionada hasta una posición subsiguiente seleccionada.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP04381004 | 2004-03-08 | ||
| EP04381004A EP1575058A1 (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | System and method for detecting the displacement of a plurality of micro- and nanomechanical elements, such as micro-cantilevers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2314631T3 true ES2314631T3 (es) | 2009-03-16 |
Family
ID=34814440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05715774T Active ES2314631T3 (es) | 2004-03-08 | 2005-03-04 | Consejo y procedimiento para detectar el desplazamiento de una pluralidad de elementos micro y nanomecanicos, como los microvoladizos. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7646494B2 (es) |
| EP (2) | EP1575058A1 (es) |
| JP (1) | JP4603036B2 (es) |
| AT (1) | ATE404977T1 (es) |
| DE (1) | DE602005008926D1 (es) |
| DK (1) | DK1733399T3 (es) |
| ES (1) | ES2314631T3 (es) |
| PL (1) | PL1733399T3 (es) |
| WO (1) | WO2005086172A1 (es) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2546789T3 (es) * | 2005-07-14 | 2015-09-28 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) | Sistema y procedimiento de inspección de superficies de estructuras micro y nanomecánicas |
| EP2053400A1 (en) | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas | Method and system for detection of a selected type of molecules in a sample |
| US8045859B2 (en) * | 2008-05-02 | 2011-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High-speed underwater data transmission system and method |
| US8274053B2 (en) * | 2009-03-10 | 2012-09-25 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for valve seat gap evaluation |
| EP2348132B1 (en) | 2010-01-21 | 2013-12-04 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas | Method for the bioanalysis of nucleic acid molecules in a sample and biosensor for its implementation |
| JP5093276B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2012-12-12 | ブラザー工業株式会社 | 液体カートリッジ、及び、液体供給装置 |
| WO2013182721A1 (es) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Método y sistema de caracterización de estructuras nano y micro mecánicas |
| US8804136B2 (en) * | 2012-12-06 | 2014-08-12 | Asm Technology Singapore Pte Ltd | Apparatus and method for locating a plurality of placement positions on a carrier object |
| US20160146600A1 (en) * | 2013-11-22 | 2016-05-26 | Shervin Taghavi Larigani | Novel technique of displacement and rotation measurement |
| US9851256B2 (en) | 2014-06-26 | 2017-12-26 | MP High Tech Solutions Pty Ltd | Apparatus and method for electromagnetic radiation sensing |
| US9810581B1 (en) | 2014-07-28 | 2017-11-07 | MP High Tech Solutions Pty Ltd | Micromechanical device for electromagnetic radiation sensing |
| US9857229B1 (en) | 2015-06-24 | 2018-01-02 | MP High Tech Solutions Pty Ltd | Fabrication method for micromechanical sensors |
| US11051270B2 (en) * | 2017-11-03 | 2021-06-29 | Regents Of The University Of Minnesota | Single lamp localization system and method |
| WO2021093586A1 (zh) | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 一种数据同步系统和方法 |
| CN111813716A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-10-23 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 多传感器数据同步、电子设备及存储介质 |
| CN114322836B (zh) * | 2022-03-17 | 2022-05-27 | 板石智能科技(深圳)有限公司 | 基于启发式搜索的周期纳米结构形貌参数测量方法及装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253515A (en) * | 1990-03-01 | 1993-10-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Atomic probe microscope and cantilever unit for use in the microscope |
| JP3000492B2 (ja) * | 1991-04-22 | 2000-01-17 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置 |
| JP3005077B2 (ja) * | 1991-08-02 | 2000-01-31 | キヤノン株式会社 | 記録及び／又は再生方法及び装置 |
| US6337479B1 (en) * | 1994-07-28 | 2002-01-08 | Victor B. Kley | Object inspection and/or modification system and method |
| JP3608009B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2005-01-05 | 株式会社ニコン | 原子間力顕微鏡 |
| US5929440A (en) * | 1996-10-25 | 1999-07-27 | Hypres, Inc. | Electromagnetic radiation detector |
| US5923421A (en) * | 1997-07-24 | 1999-07-13 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Chemical detection using calorimetric spectroscopy |
| US6138503A (en) * | 1997-10-16 | 2000-10-31 | Raymax Technology, Inc. | Scanning probe microscope system including removable probe sensor assembly |
| US6008489A (en) * | 1997-12-03 | 1999-12-28 | Digital Instruments | Method for improving the operation of oscillating mode atomic force microscopes |
| JP2000056211A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Nikon Corp | 走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2000338025A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Canon Inc | 複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法 |
| WO2000075627A1 (en) * | 1999-06-05 | 2000-12-14 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Atomic force microscope and driving method therefor |
-
2004
- 2004-03-08 EP EP04381004A patent/EP1575058A1/en not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-03-04 DK DK05715774T patent/DK1733399T3/da active
- 2005-03-04 PL PL05715774T patent/PL1733399T3/pl unknown
- 2005-03-04 ES ES05715774T patent/ES2314631T3/es active Active
- 2005-03-04 AT AT05715774T patent/ATE404977T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-03-04 DE DE602005008926T patent/DE602005008926D1/de active Active
- 2005-03-04 EP EP05715774A patent/EP1733399B1/en active Active
- 2005-03-04 JP JP2007502251A patent/JP4603036B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-04 WO PCT/EP2005/002356 patent/WO2005086172A1/en active IP Right Grant
-
2007
- 2007-12-20 US US11/962,027 patent/US7646494B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007528000A (ja) | 2007-10-04 |
| EP1575058A1 (en) | 2005-09-14 |
| US20080259356A1 (en) | 2008-10-23 |
| DK1733399T3 (da) | 2009-01-05 |
| PL1733399T3 (pl) | 2009-04-30 |
| JP4603036B2 (ja) | 2010-12-22 |
| EP1733399B1 (en) | 2008-08-13 |
| ATE404977T1 (de) | 2008-08-15 |
| WO2005086172A1 (en) | 2005-09-15 |
| EP1733399A1 (en) | 2006-12-20 |
| US7646494B2 (en) | 2010-01-12 |
| DE602005008926D1 (de) | 2008-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2314631T3 (es) | Consejo y procedimiento para detectar el desplazamiento de una pluralidad de elementos micro y nanomecanicos, como los microvoladizos. | |
| Yaralioglu et al. | Analysis and design of an interdigital cantilever as a displacement sensor | |
| JP3157840B2 (ja) | 新規なカンチレバー構造 | |
| CN101278357B (zh) | 用于对微机械及纳米机械结构进行检验的系统及方法 | |
| US6884981B2 (en) | Diffractive optical position detector | |
| US7268348B2 (en) | Scanning probe for data storage and microscopy | |
| US8296856B2 (en) | Control system for scanning probe microscope | |
| CN103429526A (zh) | 自适应模式扫描探针显微镜 | |
| US8156568B2 (en) | Hybrid contact mode scanning cantilever system | |
| TWI232944B (en) | MEMS differential actuated scanning nano probe | |
| US20060162455A1 (en) | Method and device for measuring vibration frequency of multi-cantilever | |
| WO2013182721A1 (es) | Método y sistema de caracterización de estructuras nano y micro mecánicas | |
| JP2002107283A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| JP2001296229A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| KR20200019205A (ko) | 스캐닝 프로브 현미경 | |
| JPH08278317A (ja) | 原子間力顕微鏡 | |
| KR20160013931A (ko) | 기판을 평가하기 위한 평가 시스템 및 방법 | |
| RU2479063C1 (ru) | Способ определения рельефа поверхности | |
| Lechuga et al. | System and method for detecting the displacement of a plurality of micro-and nanomechanical elements, such as micro-cantilevers | |
| Lu et al. | Simultaneous measurement of surface topography and friction force by a single-head lateral force microscope | |
| JPH0727560A (ja) | 走査型探針顕微鏡及びその制御方法 | |
| JPH08226925A (ja) | プローブ顕微鏡およびその測定方法 | |
| JPH09166413A (ja) | 光学的変位検出装置 | |
| Miner et al. | Nanoscale Thermal, Electrical, and Thermoelectric Measurements Using Batch-Fabricated Scanning Probes | |
| JPH08278316A (ja) | 原子間力顕微鏡 |