JP2000146805A5 - - Google Patents
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Description
しかしながら、圧電素子自体、電圧−変形量の関係がおおよそ直線的ではあるが、全くの比例関係ではないため、電圧値に基づいて移動量を高い信頼性で測定できなかった。又、圧電素子自体、ヒステリシスがあるため、カンチレバーの探針に試料を近づける場合と、離間させる場合とでは移動量に誤差が生じ、測定結果に信頼性がなかった。更に、表面力の測定時にＺ軸方向に対する試料の移動速度を変化させたり、一時停止させて緩和測定する測定態様においては、圧電素子自体、ある程度のドリフト幅があるため、例えば電圧の印加を中断した際にあっても変形して移動させる結果、測定結果に対して信頼性がなかった。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
このため本発明は、試料台上に載置された試料表面とカンチレバー先端に設けられた探針とを近接させて両者間の原子間力によるカンチレバーの弾性変形に基づいて試料の表面情報を得る原子間力顕微鏡において、試料台をＺ軸へ移動制御するＺ軸駆動機構は高分解能の駆動パルスで回転駆動する電動モータと、電動モータの駆動に伴って回転して噛み合うナットを所要のリードで移動する送りねじと、移動するナットにより押圧されて弾性変形する第１ばね部材及び該第１ばね部材に対して高いばね定数で、第１ばね部材の弾性変形に伴ってばね定数に応じて弾性変形する第２ばね部材からなる差動ばね手段とからなることを特徴とする。
【問題点を解決するための手段】
このため本発明は、試料台上に載置された試料表面とカンチレバー先端に設けられた探針とを近接させて両者間の原子間力によるカンチレバーの弾性変形に基づいて試料の表面情報を得る原子間力顕微鏡において、試料台をＺ軸へ移動制御するＺ軸駆動機構は高分解能の駆動パルスで回転駆動する電動モータと、電動モータの駆動に伴って回転して噛み合うナットを所要のリードで移動する送りねじと、移動するナットにより押圧されて弾性変形する第１ばね部材及び該第１ばね部材に対して高いばね定数で、第１ばね部材の弾性変形に伴ってばね定数に応じて弾性変形する第２ばね部材からなる差動ばね手段とからなることを特徴とする。
又、電動モータ２１が５相励磁構造で、５００ｐｕｌｓ／ｒ、分割駆動装置２９の分割数が２００、送りねじ２３の１回転当りの送り量が１ｍｍ／ｒ、第１ばね部材１７と第２ばね部材１１のばね定数比が１：１０００のとき、１分割パルス当りの送りねじ２３の送り量が０．００１μｍ（１０オングストローム）になり、上下方向に対する可動枠１１ｂの分解能は１分割パルス当り、０．０１オングストロームになる。
そして上記状態にて分割駆動装置２９に駆動パルスを印加して所定の分割数で分割された分割パルスにより電動モータ２１を回転駆動して試料台１５を上方へ移動して試料１３表面を探針４１ａに近接させると、例えば図３に示すように試料１３の引力によりカンチレバー４１を下方へ弾性変形させた後、斥力によりカンチレバー４１を上方へ弾性変形させる。そして上記試料台１５の移動に伴って試料１３の表面に当接するカンチレバー４１を試料台１５の移動量に応じて弾性変形させる。尚、試料１３によっては引力を生じないものがあり、この場合は図３に示す場合とは異なり、試料１３の斥力によりカンチレバー４１が直接上方へ弾性変形するチャートになる。
このとき、試料台１５（試料１３）の移動量は電動モータ２１に印加される分割パルス数と１分割パルス当りの分解能により求めることができる。また、引力及び斥力によるカンチレバー４１の弾性変形量及び弾性変形方向は光源４３から照射されてカンチレバー４１上面から反射されて受光装置４５における各セルに入射される光量の変化量に基づく電流値により求めることができる。そしてカンチレバー４１のばね定数はあらかじめ所定の値からなるため、カンチレバー４１の変位量とばね定数と引力及び斥力を求めることができる。
上記説明において第２ばね部材１１を相対する固定枠１１ａと可動枠１１ｂ及びこれらの上部と下部にて連結して四辺形状にする連結枠１１ｃ・１１ｄにより構成したが、該第２ばね部材１１にあっては固定枠１１ａと可動枠１１ｂの境界部に位置する連結枠１１ｃ・１１ｄの各端部に肉薄部を形成し、該第２ばね部材１１のばね定数を変更可能にしてもよい。
Claims (1)
- 試料台上に載置された試料表面とカンチレバー先端に設けられた探針とを近接させて両者間の原子間力によるカンチレバーの弾性変形に基づいて試料の表面情報を得る原子間力顕微鏡において、試料台をＺ軸へ移動制御するＺ軸駆動機構は高分解能の駆動パルスで回転駆動する電動モータと、電動モータの駆動に伴って回転して噛み合うナットを所要のリードで移動する送りねじと、移動するナットにより押圧されて弾性変形する第１ばね部材及び該第１ばね部材に対して高いばね定数で、第１ばね部材の弾性変形に伴ってばね定数に応じて弾性変形する第２ばね部材からなる差動ばね手段とからなることを特徴とする試料台駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318258A JP2000146805A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 原子間力顕微鏡の試料台駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318258A JP2000146805A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 原子間力顕微鏡の試料台駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000146805A JP2000146805A (ja) | 2000-05-26 |
| JP2000146805A5 true JP2000146805A5 (ja) | 2005-08-04 |
Family
ID=18097204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318258A Pending JP2000146805A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 原子間力顕微鏡の試料台駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000146805A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111272724B (zh) * | 2020-04-02 | 2023-09-05 | 深圳华因康基因科技有限公司 | 一种荧光检测光学系统 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10318258A patent/JP2000146805A/ja active Pending
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