一种原子力显微镜探针光热激发探测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113687107A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202111060437.0(22)申请日2021.09.10(71)申请人苏州光迈科技有限公司地址215427江苏省苏州市太仓市璜泾镇鹿河关湟塘路10号2幢B1(72)发明人陶春先韩朝霞金涛(74)专利代理机构上海邦德专利代理事务所(普通合伙)31312代理人梁剑(51)Int.Cl.G01Q60/38(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种原子力显微镜探针光热激发探测装置(57)摘要本发明公开了一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，包括：集成装置外壳、固定于所述集成装置外壳内的激发激光器、探测激光器及四象限探测器，且所述集成装置外壳上固接有夹持件，所述夹持件上固接有探针；所述激发激光器倾斜固定于集成装置外壳内，所述探测激光器水平设置于集成装置外壳内，且所述激发激光器与探测激光器呈锐角设置；集成装置外壳靠近夹持件位置上设置有物镜，所述物镜在竖直方向位于四象限探测器的下方。根据本发明，实现高效的振动激发，激发与探测一体化的装置，简化了激光光斑调节、探针位置调节的流程。CN113687107ACN113687107A权利要求书1/1页1.一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，其特征在于，包括：集成装置外壳(12)、固定于所述集成装置外壳(12)内的激发激光器(1)、探测激光器(5)及四象限探测器(8)，且所述集成装置外壳(12)上固接有夹持件(9)，所述夹持件(9)上固接有探针(4)；所述激发激光器(1)倾斜固定于集成装置外壳(12)内，所述探测激光器(5)水平设置于集成装置外壳(12)内，且所述激发激光器(1)与探测激光器(5)呈锐角设置；集成装置外壳(12)靠近夹持件(9)位置上设置有物镜(3)，所述物镜(3)在竖直方向位于四象限探测器(8)的下方。2.如权利要求1所述的一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，其特征在于，集成装置外壳(12)内与探测激光器(5)相对的设置的直角棱镜放射镜(7)，所述直角棱镜放射镜(7)位于物镜(3)的上方。3.如权利要求1所述的一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，其特征在于，所述探针(4)位于夹持件(9)上水平放置，且所述探针(4)与物镜(3)相互平行设置，所述夹持件(9)上设置有上下位置按钮(10)与左右调节按钮(11)。4.如权利要求1所述的一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，其特征在于，所述激发激光器(1)上设置有第一准直器(2)，所述探测激光器(5)上设置有第二准直器(6)，所述第一准直器(2)与第二准直器(6)均用于将光束变成平行光。5.如权利要求1所述的一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，其特征在于，所述探针(4)包括金属薄膜层及设置于所述金属薄膜层上的氮化硅基底。2CN113687107A说明书1/3页一种原子力显微镜探针光热激发探测装置技术领域[0001]本发明涉及探测装置的技术领域，特别涉及一种原子力显微镜探针光热激发探测装置。背景技术[0002]原子力显微镜(AFM)通过探针针尖与材料表面之间的振动接触来绘制出物体表面的形貌图。使探针产生共振要采用外部场能激励的方法，主要有声波激励法、静电激励法、磁激励法、压电陶瓷激励法。与上述激励法相比，光热激励法有着明显的技术优势，如：无接触测量，无损伤探测、测量精度高、不受外界电磁环境干扰、无漏电现象，在易燃易爆环境中也可以安全工作。本发明把激光的光热效应作为激励方法。[0003]市售的原子力显微镜多采压电陶瓷激励探针振动。观察探针的振幅，当振幅最大时认为达到共振频率。当采用压电陶瓷激励时会出现多个共振峰，要在整个频率范围内不断调整频率、观察振幅，以寻找与探针匹配的振动频率。多个共振峰的存在，在调试的过程中还可能会对探针结构造成损坏。发明内容[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，实现高效的振动激发，激发与探测一体化的装置，简化了激光光斑调节、探针位置调节的流程。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种原子力显微镜探针光热激发探测装置，包括：[0005]集成装置外壳、固定于所述集成装置外壳内的激发激光器、探测激光器及四象限探测器，且所述集成装置外壳上固接有夹持件，所述夹持件上固接有探针；[0006]所述激发激光器倾斜固定于集成装置外壳内，所述探测激光器水平设置于集成装置外壳内，且所述激发激光器与探测激光器呈锐角设置；[0007]集成装置外壳靠近夹持件位置上设置有物镜，所述物镜在竖直方向位于四象限探测器的下方。[0008]优选的，集成装置外壳内与探测激光器相对的设置的直角棱镜放射镜，所述