利用石英音叉的新型卧式原子力显微镜探针的设计与实现

本文介绍了利用石英音叉的新型水平原子力显微镜探针的新结构。 水平结构对环境噪声具有很高的抵抗力,因此探头可以在整个成像工作中保持良好的稳定性。石英音叉由于其简单的机械结构以及自驱动和自锁性而被用作力传感器。传感特性可以显着简化探头的机械结构。 探头分为三个部分:逼近设备,力传感器和三维扫描仪。 每个部分均经过精心设计,以确保成像性能。 通过进行包括模态分析和噪声分析在内的有限元分析,验证了所提出的水平AFM探头是稳定的。 此外,制造了探针并进行了实验以验证其稳定性。 提出的水平AFM探头与现有控制系统相结合的调频技术成功地在25μm*25μm和20μm*20μm范围内成像。