微尺度观测仪的物理原理及应用

论文编号:JD707  论文字数:26073,页数:46

微尺度观测仪（AFM）原理及应用
摘要
1982年,第一台扫描隧道显微镜（STM）的问世，使得人类首次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态。但由于其只能用来直接观察和研究导体和半导体样品的表面,存在很大的局限性，原子力显微镜（AFM）应运而生。经过十几年的技术改进，凭借其纳米量级的精度和不受样品表面导电性限制的优势奠定了它作为一种独立的表面分析仪器的地位，其应用随着纳米科技热的兴起而日益引起人们的重视，仪器本身的稳定性、图像质量、操作的简便性以及应用领域的拓展和产业化也越来越受到关注。
本次论文工作首先回顾了显微镜(Microscopy)的发展历程，对原子力显微镜的工作原理进行了理论上的探讨，并针对重庆大学研制的AFM.IPC-208B型机进行了整机系统的深入了解，对在研制和应用过程中碰到的问题，提出了相应的改进方案，并进行了初步的实验研究，积累了应用经验。，
关键词：显微镜，微尺度，原子力显微镜，探针，

Inheritance Algorithmic Parameter Analysis
ABSTRACT
The appearing of the first STM in 1982 makes human being be able to observe thearran gement of a single atom on the material's surface ,however ,it has a lot of limitations that it is only used to observe and research on the surface of conductor and semiconductor,so the AFM had been come out. With the rapid progress in technology during the past more than ten years, AFM establishes its status as a kind of surface analyzed apparatus depending on nanometer-level resolution and unlimited conduction of samples ,and its application also attracts more and more attention with the improving of nano-technique. Because of its stabilization, convenient, the excellent quality of the picture, people concern more about its application area and industrialization.
The paper firstly introduces the development of Micoscopy,and the foundational principles of AFM, and then, make a good expatiate of the whole system of the AFM.IPC-208B developed by Chongqing University. It has brought some suggestions to the problems in development and experiment. Becase the probe plays an important role in experiment.
Keywords: Microscope，Atomic Force Microscope(AFM)，lens body，probe Microscale

目    录
摘要 III
ABSTRACT IV
第1章：显微技术和纳米科技简述 1
1.1.显微镜的发展情况 1
1.2扫描探针显微镜的发展概况 2
1.3我国的扫描探针显微镜的发展情况 4
1.4纳米科技概述 5
1.5微纳米加工技术介绍 7
第2章：扫描探针显微镜 9
2.1扫描隧道显微镜 9
2.2原子力显微镜 11
2.3扫描进场光学显微镜 15
2.4扫描探针显微术的应用 17
第3章：AFM的结构、物理原理 19
3.1AFM结构和性能指标 19
3.1.1整机系统构造 19
3.1.2整机技术指标 19
3.2镜体 20
3.2.1镜体设计的技术要求 20
3.2.2镜体结构设计 21
3.3配合镜体工作的进给系统 23
3.4振动隔绝系统 25
3.5扫描与数据采集系统 26
3.6扫描系统 26
3.7数据采集系统 29
3.8计算机工作站 32
3.9AFM.IPC-208B型机 32
3.9.1AFM.IPC-208B型机的特点 32
3.9.2AFM.IPC-208B型机的工作环境要求 33
第4章 AFM原子力显微镜的主要应用领域 35
4.1在表面微观结构分析领域中的应用 35
4.2在微机械加工领域中的应用 35
4.3在力测量领域中的应用 37
总  结 38
参考文献 39
致  谢 40

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