RU2695517C2 - Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика - Google Patents
Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695517C2 RU2695517C2 RU2017128876A RU2017128876A RU2695517C2 RU 2695517 C2 RU2695517 C2 RU 2695517C2 RU 2017128876 A RU2017128876 A RU 2017128876A RU 2017128876 A RU2017128876 A RU 2017128876A RU 2695517 C2 RU2695517 C2 RU 2695517C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- platform
- rotation drive
- spur gear
- sample
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N cobalt samarium Chemical compound [Co].[Sm] KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- 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 With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования образцов в зондовых режимах. Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика включает платформу 1, держатель образца 2 с образцом 3, установленные на сканирующем устройстве 4, сопряженном с блоком сближения 5, установленном на платформе 1, систему регистрации 6, состоящую из источника излучения 7 и фотоприемника 8, многозондовый датчик контурного типа 9, содержащий основание 10 с гибкими консолями 15, остриями 16, 17, сопряженный с приводом вращения 21, включающим пьезомодуль 22, соединенным с корпусом 31, а также блок управления 30. Привод вращения 21 соединен с платформой 1 с возможностью размыкания с ней и ориентированной установки на нее. Технический результат заключается в упрощении замены многозондовых датчиков контурного типа и образцов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика относится к измерительной технике и может быть использован для исследования образцов в зондовых режимах.
Известен сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика, включающий платформу, держатель образца с образцом, установленные на сканирующем устройстве, сопряженном с блоком сближения, установленном на платформе, систему регистрации, состоящую из источника излучения и фотоприемника, многозондовый датчик контурного типа, содержащий основание с гибкими консолями, остриями, сопряженный с приводом вращения, включающим пьезомодуль, соединенным с корпусом, а также блок управления (Патент RU 2538412). Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем затруднен процесс замены многозондовых датчиков и образцов. Это снижает точность установки многозондовых датчиков контурного типа и образцов при их замене, что приводит к недостаточно точному выбору зон измерения и снижает функциональные возможности устройства.
Технический результат изобретения заключается в упрощении замены многозондовых датчиков и образцов, соответственн более точной установки многозондовых датчиков контурного типа и образцов при их замене. Это приводит к более точному выбору зон измерений и расширению функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в сканирующем зондовом микроскопе с устройством для функционирования многозондового датчика, включающий платформу, держатель образца с образцом, установленные на сканирующем устройстве, сопряженном с блоком сближения, установленном на платформе, систему регистрации, состоящую из источника излучения и фотоприемника, многозондовый датчик контурного типа, содержащий основание с гибкими консолями, остриями, сопряженный с приводом вращения, включающим пьезомодуль, соединенным с корпусом, а также блок управления привод вращения соединен с платформой с возможностью размыкания с ней и ориентированной установки на нее.
Существует вариант, в котором привод вращения, включает корпус, в котором установлен двигатель с первым цилиндрическим зубчатым колесом, сопряженным со вторым цилиндрическим зубчатым колесом, соосно соединенным с торцевым зубчатым колесом, сопряженным с третьим цилиндрическим зубчатым колесом, сопряженным с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом, на котором закреплено основание многозондового датчика контурного типа.
Существует вариант, в котором, по меньшей мере, два прижима, сопряженных с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом.
Существует вариант, в котором пьезомодуль имеет возможность включения синхронно с включением двигателя.
На фиг. 1 изображена схема сканирующего зондового микроскопа с устройством для функционирования многозондового датчика в общем виде.
На фиг. 2 изображен вариант исполнения привода вращения.
На фиг. 3 изображен вид А на привод вращения.
На фиг. 4 изображен вариант выполнения прижима.
Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика включает платформу 1 (фиг. 1), а также держатель образца 2 с образцом 3, установленные на сканирующем устройстве 4. В качестве сканирующего устройства 4 можно использовать секционную пьезокерамическую трубку. Сканирующее устройство 4 сопряжено с блоком сближения 5, установленном на платформе 1. В качестве блока сближения можно использовать однокоординатный стол на плоских направляющих, сопряженный с шаговым двигателем (не показаны). Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика включает также систему регистрации 6, состоящую из источника излучения 7 и фотоприемника 8. При этом многозондовый датчик контурного типа 9, содержащий основание 10 с гибкими консолями 15 и остриями 16, 17 сопряжен с приводом вращения 21. Привод вращения 21 включает корпус 31. На корпусе 31 привода вращения 21 закреплен пьезомодуль 22. Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика включает также блок управления 30, соединенный со сканирующем устройством 4, блоком сближения 5, источником излучения 7, фотоприемником и приводом вращения 21. При этом привод вращения 21 соединен с платформой 1 с возможностью размыкания с ней и ориентированной установки на нее. Это обеспечивается посредством трех шарообразных опор 50 (см. также фиг. 2), закрепленных в корпусе 31 и имеющих возможность сопряжения, например, с тремя конусообразными ловителями 51 Могут быть и другие варианты ловителей, например, один конусообразный, один V-образный и один плоский (не показаны). Для закрепления привода вращения 21 на платформе 1 используются первые магниты 52 и вторые магниты 53. Два первых магнита 52 и один второй магнит 53 закреплены в корпусе 31 привода вращения 21. На тех же расстояниях друг относительно друга закреплены в основании 1 два первых магнита 52 и один второй магнит 53. Вторые магниты 53 имеют большие диаметры, чем первые магниты 52. Магниты могут быть изготовлены из сплава самарий-кобальт.
Существует вариант, в котором привод вращения 21, включает корпус 31, в котором установлен двигатель 33 с первым цилиндрическим зубчатым колесом 35 (см. также фиг. 3), сопряженным со вторым цилиндрическим зубчатым колесом 41. При этом второе цилиндрическое зубчатое колесо 41 соосно соединено с торцевым зубчатым колесом 43, которое сопряжено с третьим цилиндрическим зубчатым колесом 44, сопряженным с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом 45, установленным в корпусе 31 посредством подшипника 55. На четвертом цилиндрическом зубчатом колесе 45 закреплено основание 10 многозондового датчика контурного типа 9 посредством винта 54. На фиг. 3, фиг. 4 изображено три варианта крепления зубчатых колес. В первом варианте первое цилиндрическое зубчатое колесо 35 крепят посредством первого переходника 34 на валу 36. Во втором варианте зубчатые колеса 41, 43, 44, закреплены на переходниках 38, которые посредством резьбовых соединений крепятся на валах, например, на валу 39 с упором в ограничитель 40. В третьем варианте четвертое цилиндрическое зубчатое колесо 45 закреплено в подшипнике 55, установленном в корпусе 31.
Существует вариант, в котором, по меньшей мере, два прижима 46, сопряжены с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом 45. В одном из вариантов может использоваться три прижима 46, расположенные под углами 120° друг к другу (не показано). Положение прижимов 46 вдоль осей может регулироваться шайбами 48, имеющих толщину, например, 0.5 мм. Существует вариант, в котором пьезомодуль 22 имеет возможность включения синхронно с включением двигателя 33.
Прижим 46 может включать корпус 65, в котором закреплена втулка 65 с толкателем 67, сопряженным с пружиной сжатия 68. Точность установки многозондового датчика контурного типа 9 может корректироваться при включении двигателя 33 и наблюдением в оптический микроскоп за биением основания 10 по положениям острий 16 и 17. Корректировать точность установки многозондового датчика контурного типа 9 можно подвижкой в зазоре основания 10 при закреплении его винтом 54.
Точную установку образца 3 на держателе образца 2 можно проводить также с использованием оптического микроскопа, измеряя расстояние между реперными точками на образце 3 и реперными точками на держателе образца 2 (не показаны).
Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика работает следующим образом. Снимают привод вращения 21 с основания 1 и устанавливают многозондовый датчик контурного типа 9 на четвертое цилиндрическое зубчатое колесо 45.
Точность установки многозондового датчика контурного типа 9 может корректироваться при включении двигателя 33 и наблюдением в оптический микроскоп за биением основания 10 по положениям острий 16 и 17. Корректировать точность установки многозондового датчика контурного типа 9 можно подвижкой в зазоре основания 10 при закреплении его винтом 54.
Точную установку образца 3 на держателе образца 2 можно проводить также с использованием оптического микроскопа, измеряя расстояние между реперными точками на образце 3 и реперными точками на держателе образца 2 (не показаны). Закрепление образца 3 на держателе образца 2 может осуществляться пружинными лапками (не показаны).
После закрепления многозондового датчика контурного типа 9 и образца 3 привод вращения 21 устанавливают на основание 1 и осуществляют исследование образца 3. Подробно конструктивные особенности сканирующих зондовых микроскопов и особенности их работы описаны в (В. Миронов. Основы сканирующей зондовой микроскопии. - М.: ТЕХНОСФЕРА. 2004. - 143 с.).
То, что привод вращения 21 соединен с платформой 1 с возможностью размыкания с ней и ориентированной установки на нее приводит к упрощению замены многозондовых датчиков контурного типа 9 и образцов 3. При этом появляется возможность более точной установки многозондовых датчиков контурного типа 9 и образцов 3 при их замене, например, с использованием оптического микроскопа. Это приводит к более точному выбору зон измерений и расширению функциональных возможностей.
То, что привод вращения 21, включает корпус 31, в котором установлен двигатель 33 с первым цилиндрическим зубчатым колесом 35, сопряженным со вторым цилиндрическим зубчатым колесом 41, соосно соединенным с торцевым зубчатым колесом 43, сопряженным с третьим цилиндрическим зубчатым колесом 44, сопряженным с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом 45, на котором закреплено основание 10 многозондового датчика контурного типа 9 позволяет минимизировать люфты в зазорах соединения зубчатых колес. Это приводит к более точному выбору зон измерений и расширению функциональных возможностей.
То, что, по меньшей мере, два прижима 46 сопряжены с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом 45 повышает точность поворота многозондового датчика контурного типа 9 за счет минимизации люфтов в соединениях между зубчатыми колесами. Это приводит к более точному выбору зон измерений и расширению функциональных возможностей.
То, что пьезомодуль 22 имеет возможность включения синхронно с включением двигателя 33 уменьшает усилие страгивания в момент начала поворота многозондового датчика контурного типа 9. Это приводит к более точному выбору зон измерений и расширению функциональных возможностей.
Claims (4)
1. Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика, включающий платформу (1), держатель образца (2) с образцом (3), установленные на сканирующем устройстве (4), сопряженном с блоком сближения (5), установленном на платформе (1), систему регистрации (6), состоящую из источника излучения (7) и фотоприемника (8), многозондовый датчик контурного типа (9), содержащий основание (10) с гибкими консолями (15), остриями (16, 17), сопряженный с приводом вращения (21), включающим пьезомодуль (22), соединенным с корпусом (31), а также блок управления (30), отличающийся тем, что привод вращения (21) соединен с платформой (1) с возможностью размыкания с ней и ориентированной установки на нее.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод вращения (21), включает корпус (31), в котором установлен двигатель (33) с первым цилиндрическим зубчатым колесом (35), сопряженным со вторым цилиндрическим зубчатым колесом (41), соосно соединенным с торцевым зубчатым колесом (43), сопряженным с третьим цилиндрическим зубчатым колесом (44), сопряженным с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом (45), на котором закреплено основание (10) многозондового датчика контурного типа (9).
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в него введено по меньшей мере два прижима (46), сопряженных с четвертым цилиндрическим зубчатым колесом (45).
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что пьезомодуль (22) имеет возможность включения синхронно с включением двигателя (33).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128876A RU2695517C2 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128876A RU2695517C2 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017128876A RU2017128876A (ru) | 2019-02-15 |
| RU2017128876A3 RU2017128876A3 (ru) | 2019-05-15 |
| RU2695517C2 true RU2695517C2 (ru) | 2019-07-23 |
Family
ID=65442231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128876A RU2695517C2 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695517C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329562A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Jeol Ltd | 磁場印加試料ホルダおよび試料評価装置 |
| US8474060B2 (en) * | 2011-04-29 | 2013-06-25 | Bruker Nano, Inc. | Scanning probe microscope with compact scanner |
| RU2538412C1 (ru) * | 2013-09-24 | 2015-01-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанотехнология Мдт" | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика |
-
2017
- 2017-08-14 RU RU2017128876A patent/RU2695517C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329562A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Jeol Ltd | 磁場印加試料ホルダおよび試料評価装置 |
| US8474060B2 (en) * | 2011-04-29 | 2013-06-25 | Bruker Nano, Inc. | Scanning probe microscope with compact scanner |
| RU2538412C1 (ru) * | 2013-09-24 | 2015-01-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанотехнология Мдт" | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017128876A3 (ru) | 2019-05-15 |
| RU2017128876A (ru) | 2019-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3444588B1 (en) | Bond test apparatus, cartridge for a bond test apparatus and method of measuring a force in a bond test apparatus | |
| US8063383B2 (en) | Inertial positioner and an optical instrument for precise positioning | |
| CN100507483C (zh) | 压电薄膜悬臂梁式微力传感器的微力加载装置 | |
| JP2598851B2 (ja) | 位置決め装置 | |
| CN101216390A (zh) | 微构件力学性能片外拉伸测试实验台 | |
| US11313777B2 (en) | Reduction of error in testing friction and wear with the use of high-speed reciprocating motion | |
| JP6564390B2 (ja) | 自己修正型浮遊ｓｉｌ先端 | |
| RU2695517C2 (ru) | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика | |
| EP2162725A2 (en) | Apparatus and methods for automatic insertion, debubbling, cleaning and calibration of a spectral probe during dissolution testing | |
| KR20080093873A (ko) | 프로브 유닛 및 검사장치 | |
| JP3574437B2 (ja) | 角運動検出器のための機械電気式集積型自動検査システム | |
| WO2006090593A1 (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用変位検出機構およびこれを用いた走査型プローブ顕微鏡 | |
| JP2012078330A (ja) | レンズ検査機のカメラユニット移動調整方法及びフォーカスチェック治具 | |
| US10054613B2 (en) | Scanning probe microscope combined with a device for modifying the surface of an object | |
| RU2538412C1 (ru) | Сканирующий зондовый микроскоп с устройством для функционирования многозондового датчика | |
| JP2003140053A (ja) | 光学顕微鏡別軸一体型走査型プローブ顕微鏡 | |
| WO2010033100A1 (en) | Probe alignment tool for the scanning probe microscope | |
| KR20110132150A (ko) | 주사 탐침 현미경을 이용한 시료 검사 장치 | |
| RU2306524C1 (ru) | Многозондовый модуль для сканирующего микроскопа | |
| KR20110111009A (ko) | 시료 검사장치 및 그 시료 검사방법 | |
| US20240210153A1 (en) | Removable fitting frame suitable for mounting on a monitoring device for inspecting small parts | |
| US20070268573A1 (en) | Microscope System | |
| JP2943040B2 (ja) | 振動測定装置 | |
| RU2347300C2 (ru) | Инерционный шаговый двигатель | |
| JP4547890B2 (ja) | マーキング装置、対物レンズ、及び正立顕微鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |