JP2003057162A - Vibration-type probe sensor - Google Patents

Vibration-type probe sensor

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JP2003057162A
JP2003057162A JP2001247377A JP2001247377A JP2003057162A JP 2003057162 A JP2003057162 A JP 2003057162A JP 2001247377 A JP2001247377 A JP 2001247377A JP 2001247377 A JP2001247377 A JP 2001247377A JP 2003057162 A JP2003057162 A JP 2003057162A
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JP
Japan
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probe
vibration
fiber
material layer
lower electrode
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Application number
JP2001247377A
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Japanese (ja)
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Motonobu Korogi
元伸 興梠
Genichi Otsu
元一 大津
Takashi Yatsui
崇 八井
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Kanagawa Academy of Science and Technology
Original Assignee
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q10/00Scanning or positioning arrangements, i.e. arrangements for actively controlling the movement or position of the probe
    • G01Q10/04Fine scanning or positioning
    • G01Q10/045Self-actuating probes, i.e. wherein the actuating means for driving are part of the probe itself, e.g. piezoelectric means on a cantilever probe

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration-type probe sensor in which a sharpened fiber prove itself is used as a vibrator and whose attachment to another vibrating element such as a tuning fork or the like is not required. SOLUTION: The vibration-type probe sensor has the fiber probe 13 having a probe part 12 formed by sharpening the tip of an optical fiber 11 and a drive part 17 formed by laminating a lower electrode 14, an electrostrictive-material layer 15 such as PZT, ZnO or the like and an upper electrode 16 on the outer circumference in the base end part of the fiber probe 13, and by applying an AC driving voltage AC to the layer 15 via the lower electrode 14 and the upper electrode 16 at the drive part 17, the fiber probe 13 is vibrated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバの先端を
先鋭化してなる探針部を有するファイバープローブを振
動させた状態で上記ファイバープローブの探針部の先端
を測定対象物に接近させることによる振動状態の変化と
して測定出力を得る振動型プローブセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is based on bringing the tip of the probe portion of the fiber probe closer to the object to be measured while vibrating the fiber probe having the probe portion formed by sharpening the tip of the fiber. The present invention relates to a vibration probe sensor that obtains a measurement output as a change in vibration state.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、素材やデバイスなどの製品の評価
を精度良く行うための装置として、原子レベルまでの凹
凸を非接触で測定できる走査型プローブ顕微鏡(SPM:Sca
nningProbe Microscope) が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, a scanning probe microscope (SPM: Sca:
nningProbe Microscope) is used.

【0003】この走査型プローブ顕微鏡としては、探針
と試料間に流れるトンネル電流に基づいて試料の凹凸像
を得る走査型トンネル顕微鏡(STM:Scanning Tunneling
Microscope)や、カンチレバーと呼ばれる片持ち梁の先
端に取り付けた探針と試料間に働く原子間力に基づいて
試料の凹凸像を得る原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force
Microscope)がある。
As this scanning probe microscope, a scanning tunneling microscope (STM: Scanning Tunneling) for obtaining an uneven image of a sample based on a tunnel current flowing between a probe and the sample is used.
Microscope) or an atomic force microscope (AFM) that obtains a topographical image of a sample based on the atomic force acting between the sample and a probe attached to the tip of a cantilever called a cantilever.
Microscope).

【0004】一般に原子間力顕微鏡では、片持ち梁を撓
み振動させるようにしていた。これに対して縦振動子を
用いて検出感度の向上させるようにしたプローブ状のセ
ンサが提案されている。
Generally, in an atomic force microscope, a cantilever is bent and vibrated. On the other hand, a probe-like sensor has been proposed in which a vertical oscillator is used to improve the detection sensitivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の先鋭化ファイバ
ープローブは、試料とプローブ間の距離制御を行うため
に、チューニングフォーク等の他の振動素子に取り付け
て使用する必要があった。
The conventional sharpened fiber probe has to be used by being attached to another vibrating element such as a tuning fork in order to control the distance between the sample and the probe.

【0006】本発明の目的は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、先鋭化ファイバプローブ
自体が振動子となり、チューニングフォーク等の他の振
動素子に取り付ける必要のない振動型プローブセンサを
提供することにある。
The object of the present invention was proposed in view of such conventional circumstances, and the sharpened fiber probe itself serves as a vibrator, which does not need to be attached to another vibrating element such as a tuning fork. It is to provide a probe sensor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、ファイバの先
端を先鋭化してなる探針部を有するファイバープローブ
を振動させた状態で上記ファイバープローブの探針部の
先端を測定対象物に接近させることによる振動状態の変
化として測定出力を得る振動型プローブセンサであっ
て、上記ファイバープローブの基端部の外周に下電極と
電歪材料層と上電極を積層してなる駆動部を有し、上記
駆動部の下電極と上電極を介して電歪材料層に交流駆動
電圧が印加されることにより、上記ファイバープローブ
が振動することを特徴とする。
According to the present invention, the tip of the probe portion of the fiber probe is brought closer to the object to be measured while vibrating the fiber probe having the probe portion formed by sharpening the tip of the fiber. A vibration-type probe sensor that obtains a measurement output as a change in a vibration state, which has a driving unit formed by laminating a lower electrode, an electrostrictive material layer, and an upper electrode on the outer periphery of the base end of the fiber probe, The fiber probe vibrates when an AC drive voltage is applied to the electrostrictive material layer via the lower electrode and the upper electrode of the drive unit.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0009】本発明に係る振動型プローブセンサは、例
えば図1に示すように、光ファイバ11の先端を先鋭化
してなる探針部12を有するファイバープローブ13
と、このファイバープローブ13の基端部の外周に下電
極14とPZTやZnO等の電歪材料層15と上電極1
6を積層してなる駆動部17を有し、上記駆動部17の
下電極14と上電極16を介して電歪材料層15に交流
駆動電圧ACが印加されることにより、上記ファイバー
プローブ13が軸方向に振動する構造となっている。
A vibrating probe sensor according to the present invention has, for example, as shown in FIG. 1, a fiber probe 13 having a probe portion 12 formed by sharpening the tip of an optical fiber 11.
The lower electrode 14, the electrostrictive material layer 15 such as PZT or ZnO, and the upper electrode 1 are formed on the outer periphery of the base end portion of the fiber probe 13.
6 has a drive unit 17 formed by stacking 6 and the AC drive voltage AC is applied to the electrostrictive material layer 15 via the lower electrode 14 and the upper electrode 16 of the drive unit 17, whereby the fiber probe 13 is It has a structure that vibrates in the axial direction.

【0010】このような構造の振動型プローブセンサ1
0は、次の工程1〜工程4により作製される。
A vibration type probe sensor 1 having such a structure.
0 is produced by the following steps 1 to 4.

【0011】先ず、工程1では、図2Aに示すように、
化学エッチング法などで光ファイバ11の先端を先鋭化
して探針部12を有するファイバープローブ13を作成
する。
First, in step 1, as shown in FIG. 2A,
The tip of the optical fiber 11 is sharpened by a chemical etching method or the like to form a fiber probe 13 having a probe portion 12.

【0012】次の工程2では、真空蒸着機で光ファイバ
11を回転させながら金Auを蒸着させることで、図2
Bに示すように、ファイバープローブ13の基端部の外
周に一様にAu膜を成膜しこれを下電極14とする。
In the next step 2, gold Au is vapor-deposited while rotating the optical fiber 11 by means of a vacuum vapor deposition machine.
As shown in B, an Au film is uniformly formed on the outer periphery of the base end portion of the fiber probe 13 and is used as the lower electrode 14.

【0013】次の工程3では、ファイバ11を回転させ
ながら対向ターゲット式のスパッタリング又はCVDあ
るいは真空蒸着を行うことで、図2Cに示すように、下
電極14の金と同じようにファイバ11の同心円状にZ
nO膜を成膜しこれを電歪材料層15とする。この時、
下電極11部分を表面に残すようにする。
In the next step 3, the target 11 is sputtered or CVD or vacuum-deposited while rotating the fiber 11, so that the concentric circles of the fiber 11 are formed in the same manner as the gold of the lower electrode 14 as shown in FIG. 2C. Z
An nO film is formed and used as the electrostrictive material layer 15. This time,
The lower electrode 11 part is left on the surface.

【0014】次の工程4では、下電極11と同じ方法
で、図2Dに示すように、ZnO膜すなわち電歪材料層
15の上に電極用の金を再び蒸着することによりAu膜
を成膜しこれを上電極16とする。
In the next step 4, the Au film is formed on the ZnO film, that is, the electrostrictive material layer 15 by redepositing gold for the electrode in the same manner as the lower electrode 11 as shown in FIG. 2D. This is used as the upper electrode 16.

【0015】このようにして振動型プローブセンサ10
の縦断図及び横断面図を図3A及び図3Cに示す。この
振動型プローブセンサ10は、光ファイバ11の軸に対
して対称な構造の駆動部17を有する。
In this way, the vibration probe sensor 10
3A and 3C are a longitudinal sectional view and a lateral sectional view of FIG. This vibration type probe sensor 10 has a drive unit 17 having a structure symmetrical with respect to the axis of the optical fiber 11.

【0016】この振動型プローブセンサ10は、例えば
図4に示すように、光ファイバ11の先端を先鋭化して
なる探針部12を有するファイバープローブ13を軸方
向に振動させた状態で上記ファイバープローブ13の探
針部12の先端を測定対象物1に接近させることによる
振動状態の変化として測定出力を得るものであって、持
具2によりスキャナ3に取り付けられて使用される。
In this vibration type probe sensor 10, for example, as shown in FIG. 4, the fiber probe 13 having a probe portion 12 formed by sharpening the tip of an optical fiber 11 is vibrated in the axial direction. A probe 13 is used to obtain a measurement output as a change in the vibration state caused by bringing the tip of the probe portion 12 of 13 closer to the measurement object 1, and is used by being attached to the scanner 3 by the holding tool 2.

【0017】すなわち、この振動型プローブセンサ10
では、上記駆動部17を光ファイバ11の軸に対して対
称な構造を駆動部17を備えるので、上記駆動部17の
下電極14と上電極16を介して電歪材料層15に交流
駆動電圧ACが印加されることにより、上記電歪材料層
15が伸縮して上記ファイバープローブ13が軸方向に
振動する。そして、上記ファイバープローブ13の探針
部12の先端を測定対象物1に接近すると、その振動に
原子間力による影響がでるので、振動状態の変化を検知
することで測定対象物1の形状測定を行うことができ
る。
That is, this vibration type probe sensor 10
Since the driving unit 17 has a structure symmetrical with respect to the axis of the optical fiber 11, the driving unit 17 has an AC driving voltage applied to the electrostrictive material layer 15 via the lower electrode 14 and the upper electrode 16 of the driving unit 17. When AC is applied, the electrostrictive material layer 15 expands and contracts and the fiber probe 13 vibrates in the axial direction. When the tip of the probe portion 12 of the fiber probe 13 approaches the measurement object 1, the vibration is affected by the atomic force. Therefore, the change in the vibration state is detected to measure the shape of the measurement object 1. It can be performed.

【0018】なお、上記振動型プローブセンサ10は、
例えば電歪材料層15の厚さを局部的に変える等によ
り、上記駆動部17を光ファイバ11の軸に対して非対
称な構造として、横方向に振動させることも可能であ
る。
The vibrating probe sensor 10 is
For example, by locally changing the thickness of the electrostrictive material layer 15 or the like, it is also possible to vibrate in the lateral direction with the drive unit 17 having a structure asymmetric with respect to the axis of the optical fiber 11.

【0019】ここで、原子間力の影響による振動状態の
変化はZnO膜すなわち電歪材料層15にも伝わるの
で、その影響で電歪材料層15の複素伝達特性が変化す
る。そこで、図5に示すように、上記駆動部17の下電
極14と上電極16を介して電歪材料層15に交流駆動
電圧ACを印加するための電源5に直列に電流計6を設
置することにより、上記振動状態の変化は、上記電歪材
料層15の複素伝達特性の変化に応じた電流値として測
定することができる。
Here, since the change in the vibration state due to the influence of the atomic force is also transmitted to the ZnO film, that is, the electrostrictive material layer 15, the complex transfer characteristic of the electrostrictive material layer 15 changes due to the influence. Therefore, as shown in FIG. 5, an ammeter 6 is installed in series with a power source 5 for applying an AC drive voltage AC to the electrostrictive material layer 15 via the lower electrode 14 and the upper electrode 16 of the drive unit 17. Thus, the change in the vibration state can be measured as a current value according to the change in the complex transfer characteristic of the electrostrictive material layer 15.

【0020】また、本発明に係る振動型プローブセンサ
は、原子間力の影響による振動状態の変化を検出するた
めに、ファイバープローブの基端部の外周に下電極と電
歪材料層と上電極を積層してなる検出部を設けるように
しても良い。
Further, in the vibration type probe sensor according to the present invention, the lower electrode, the electrostrictive material layer and the upper electrode are provided on the outer circumference of the base end portion of the fiber probe in order to detect the change in the vibration state due to the influence of the atomic force. You may make it provide the detection part comprised by laminating | stacking.

【0021】例えば、図6に示す振動型プローブセンサ
20は、光ファイバ11の先端を先鋭化してなる探針部
12を有するファイバープローブ13と、このファイバ
ープローブ13の基端部の外周に下電極14とPZTや
ZnO等の電歪材料層15と上電極16を積層してなる
駆動部17と、上記ファイバープローブ13の基端部の
外周に下電極21とPZTやZnO等の電歪材料層22
と上電極23を積層してなる検出部24とを有し、上記
駆動部17の下電極14と上電極16を介して電歪材料
層15に交流駆動電圧ACが印加されることにより、上
記ファイバープローブ13が軸方向に振動し、このファ
イバープローブ13の軸方向への振動を上記検出部24
の電歪材料層22における圧電現象により電圧に変換し
て電圧計8により検出する構造となっている。
For example, a vibration type probe sensor 20 shown in FIG. 6 has a fiber probe 13 having a probe portion 12 formed by sharpening the tip of an optical fiber 11, and a lower electrode on the outer circumference of the base end portion of the fiber probe 13. 14, a drive unit 17 formed by laminating an electrostrictive material layer 15 such as PZT or ZnO and an upper electrode 16, a lower electrode 21 and an electrostrictive material layer such as PZT or ZnO on the outer periphery of the base end of the fiber probe 13. 22
And a detection unit 24 formed by laminating an upper electrode 23, and by applying an AC drive voltage AC to the electrostrictive material layer 15 via the lower electrode 14 and the upper electrode 16 of the drive unit 17, The fiber probe 13 vibrates in the axial direction, and the vibration of the fiber probe 13 in the axial direction is detected by the detection unit 24.
The voltage is converted into a voltage by the piezoelectric phenomenon in the electrostrictive material layer 22 and detected by the voltmeter 8.

【0022】さらに、図7A及び図7Bに示す振動型プ
ローブセンサ30のように、上記検出部24の下電極2
1と電歪材料層22と上電極23を上記駆動部17の外
周に積層した多層構造にすることもできる。
Further, as in the vibration type probe sensor 30 shown in FIGS. 7A and 7B, the lower electrode 2 of the detection section 24 is used.
It is also possible to have a multilayer structure in which the No. 1, the electrostrictive material layer 22, and the upper electrode 23 are laminated on the outer periphery of the drive unit 17.

【0023】ここで、振動型プローブセンサは、片持ち
梁の構造をしており、固有振動モードを有する。そし
て、共振状態の検出は固有振動モードの周波数で変調し
測定するので、固有振動モードの周波数を調整できるこ
とが望ましい。
Here, the vibration probe sensor has a cantilever structure and has a natural vibration mode. Since the resonance state is detected by modulating with the frequency of the natural vibration mode, it is desirable that the frequency of the natural vibration mode can be adjusted.

【0024】上述のように持具2によりスキャナ3に取
り付けて使用する振動型プローブセンサ10では、固定
端である持具2から振動型プローブセンサ10の先端ま
での距離Lを調整することで固有振動モードの周波数を
調整できる。
As described above, in the vibration type probe sensor 10 attached to the scanner 3 by the holding tool 2 and used, the distance L from the holding tool 2 which is the fixed end to the tip of the vibration type probe sensor 10 is adjusted to be unique. The frequency of the vibration mode can be adjusted.

【0025】すなわち、音速をvとすると、最も低次の
固有振動モードの周波数はv/(4L)にて与えられ
る。したがって、距離Lを調整することで固有振動モー
ドの周波数を調整することができる。
That is, when the sound velocity is v, the frequency of the lowest-order natural vibration mode is given by v / (4L). Therefore, by adjusting the distance L, the frequency of the natural vibration mode can be adjusted.

【0026】また、図8に示す振動型プローブセンサ4
0ように、光ファイバ11を段階的に細くすると、細く
した部分に固有振動モードが発生する。この場合、エッ
チングにより細くした部分の長さを調整できるので固有
振動モードの周波数の再現性を高めることができる。こ
の場合、図9の縦断図に示すように、細くした部分のみ
に電歪材料層15,22をつけ、それ以外には絶縁材料
層31,32を付けるようにすれば、細くした部分の固
有振動モードを高精度に検出することが可能である。ま
た、この振動型プローブセンサ40は、持具2により中
途部分を固定し、その固定部分よりも後端側において上
記駆動部17の下電極14と上電極16に電源5を接続
し、上記検出部24の下電極21と上電極23に電圧計
8を接続することによって、接続部分に機械的な振動を
生じるないようにすることができる。
Further, the vibration type probe sensor 4 shown in FIG.
When the optical fiber 11 is gradually thinned as shown in 0, a natural vibration mode is generated in the thinned portion. In this case, since the length of the thinned portion can be adjusted by etching, the frequency reproducibility of the natural vibration mode can be improved. In this case, as shown in the longitudinal section of FIG. 9, if the electrostrictive material layers 15 and 22 are attached only to the thinned portions and the insulating material layers 31 and 32 are attached to the other portions, the thinned portions are unique. It is possible to detect the vibration mode with high accuracy. Further, in the vibration type probe sensor 40, the middle part is fixed by the holding tool 2, and the power source 5 is connected to the lower electrode 14 and the upper electrode 16 of the drive unit 17 on the rear end side of the fixed part, and the detection is performed. By connecting the voltmeter 8 to the lower electrode 21 and the upper electrode 23 of the portion 24, it is possible to prevent mechanical vibration from occurring at the connection portion.

【0027】さらに、このように試料とプローブ間の距
離制御が可能であり、この振動型プローブセンサは、心
材が光ファイバ11であるため試料とプローブ間の距離
制御を行った状態で近接場顕微鏡測定を実施できる。
Further, since the distance between the sample and the probe can be controlled in this way, and this vibrating probe sensor, since the core material is the optical fiber 11, the near field microscope in the state where the distance between the sample and the probe is controlled. The measurement can be performed.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る振動型プローブセンサでは、先鋭化ファイバプローブ
に電極及びPZT、ZnOなどの電歪材料をコートし、
それを用いて先鋭化ファイバープローブを振動させ、そ
れを用いて先鋭化ファイバプローブの振動を検出する。
As described in detail above, in the vibration type probe sensor according to the present invention, the sharpened fiber probe is coated with an electrode and an electrostrictive material such as PZT or ZnO,
It is used to vibrate the sharpened fiber probe and it is used to detect the vibration of the sharpened fiber probe.

【0029】従来の先鋭化ファイバプローブはチューニ
ングフォーク等の他の振動素子に取り付けて試料とプロ
ーブ間の距離制御を行っていたが、本発明では先鋭化フ
ァイバプローブ自体が振動子となり、チューニングフォ
ーク等の他の振動素子に取り付ける必要がなくなる。
The conventional sharpened fiber probe is mounted on another vibrating element such as a tuning fork to control the distance between the sample and the probe. However, in the present invention, the sharpened fiber probe itself serves as a vibrator and the tuning fork or the like is used. It is not necessary to attach it to another vibrating element of the.

【0030】また、本発明に係る振動型プローブセンサ
では、先鋭化ファイバプローブ自体が振動子となるため
安定、小型、高い検出感度が期待できる。
Further, in the vibration type probe sensor according to the present invention, since the sharpened fiber probe itself serves as a vibrator, stable, small size and high detection sensitivity can be expected.

【0031】本発明に係る振動型プローブセンサでは、
共振周波数が高くなり、試料とプローブ間の距離制御の
制御帯域を大きくできる。
In the vibration type probe sensor according to the present invention,
The resonance frequency is increased, and the control band for controlling the distance between the sample and the probe can be increased.

【0032】本発明に係る振動型プローブセンサは、先
鋭化ファイバプローブは極めて先鋭であり、一般目的の
表面形状測定用プローブとしても使用することができ
る。
In the vibration type probe sensor according to the present invention, the sharpened fiber probe is extremely sharp and can be used as a general purpose surface shape measuring probe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る振動型プローブセンサの構造の一
例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a structure of a vibration probe sensor according to the present invention.

【図2】上記振動型プローブセンサの作製工程を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the vibration probe sensor.

【図3】上記振動型プローブセンサの縦断図及び横断面
図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view of the vibration probe sensor.

【図4】上記振動型プローブセンサの使用状態を模式的
に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a usage state of the vibration probe sensor.

【図5】上記振動型プローブセンサにおける原子間力の
影響による振動状態の変化を電歪材料層の複素伝達特性
の変化に応じた電流値として測定する構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which a change in a vibration state due to an influence of an interatomic force in the vibration probe sensor is measured as a current value according to a change in a complex transfer characteristic of an electrostrictive material layer.

【図6】本発明に係る振動型プローブセンサの構造の他
の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of the structure of the vibration probe sensor according to the present invention.

【図7】本発明に係る振動型プローブセンサの構造の他
の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the structure of the vibration probe sensor according to the present invention.

【図8】本発明に係る振動型プローブセンサの構造の他
の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another example of the structure of the vibration probe sensor according to the present invention.

【図9】図8に示した振動型プローブセンサの縦断面図
である。
9 is a vertical cross-sectional view of the vibration probe sensor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 測定対象物、2 持具、3 スキャナ、5 電源、
6 電流計、8 電圧計、10 振動型プローブセン
サ、11 光ファイバ、12 探針部、13 ファイバ
ープローブ、14 下電極、15 電歪材料層、16
上電極、17 駆動部、20 振動型プローブセンサ、
21 下電極、22 電歪材料層、23上電極、24
検出部、30 振動型プローブセンサ、31,32 絶
縁材料層、40 振動型プローブセンサ
1 object to be measured, 2 tools, 3 scanners, 5 power supplies,
6 ammeter, 8 voltmeter, 10 vibration type probe sensor, 11 optical fiber, 12 probe part, 13 fiber probe, 14 lower electrode, 15 electrostrictive material layer, 16
Upper electrode, 17 drive unit, 20 vibration type probe sensor,
21 lower electrode, 22 electrostrictive material layer, 23 upper electrode, 24
Detection unit, 30 vibration type probe sensor, 31, 32 insulating material layer, 40 vibration type probe sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバの先端を先鋭化してなる探針
部を有するファイバープローブを振動させた状態で上記
ファイバープローブの探針部の先端を測定対象物に接近
させることによる振動状態の変化として測定出力を得る
振動型プローブセンサであって、 上記ファイバープローブの基端部の外周に下電極と電歪
材料層と上電極を積層してなる駆動部を有し、 上記駆動部の下電極と上電極を介して電歪材料層に交流
駆動電圧が印加されることにより、上記ファイバープロ
ーブが振動することを特徴とする振動型プローブセン
サ。
1. A vibration state change caused by bringing the tip of the probe portion of the fiber probe closer to the object to be measured while vibrating the fiber probe having the probe portion formed by sharpening the tip of the optical fiber. A vibrating probe sensor for obtaining a measurement output, which has a drive unit formed by laminating a lower electrode, an electrostrictive material layer, and an upper electrode on the outer periphery of the base end of the fiber probe, and a lower electrode of the drive unit. A vibrating probe sensor, wherein the fiber probe vibrates when an AC drive voltage is applied to the electrostrictive material layer via the upper electrode.
【請求項2】 上記振動状態の変化を上記電歪材料層の
複素伝達特性の変化として検出することを特徴とする請
求項1記載の振動型プローブセンサ。
2. The vibration type probe sensor according to claim 1, wherein the change in the vibration state is detected as a change in the complex transfer characteristic of the electrostrictive material layer.
【請求項3】 上記ファイバープローブの基端部の外周
に下電極と電歪材料層と上電極を積層してなる検出部を
有することを特徴とする請求項1記載の振動型プローブ
センサ。
3. The vibration type probe sensor according to claim 1, further comprising a detection unit formed by laminating a lower electrode, an electrostrictive material layer, and an upper electrode on the outer periphery of the base end of the fiber probe.
【請求項4】 上記検出部の下電極と電歪材料層と上電
極は、上記駆動部の外周に積層されていることを特徴と
する請求項3記載の振動型プローブセンサ。
4. The vibration type probe sensor according to claim 3, wherein the lower electrode, the electrostrictive material layer, and the upper electrode of the detection unit are laminated on the outer periphery of the drive unit.
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