原子力显微镜的AFM扫描器

压电陶瓷扫描台发挥关键作用

以采用模块化设计的显微系统为例,如今模块化的产品设计使得共聚焦拉曼显微镜、原子力显微镜和扫描近场光学显微镜(SNOM)可以真正完美地结合在一起。这些具有极高分辨率的方法都需要实现试片在全部三个运动轴方向上的高精度定位。

以极高位置分辨率和动态性能完成定位

定位系统需要提供良好的空间分辨率,因此试片扫描器的分辨率必须达到纳米级别。与此同时,出色的动态性能也不可或缺,Z轴方向的移动速度越快,X和Y轴方向的定位也就越迅速。这样可以缩短测量时间,从而降低可能存在的温度漂移(温度漂移会随时间而增加)。

扫描台的关键作用

压电陶瓷扫描台在试片定位过程中起着非常关键的作用。扫描台沿扫描平面两个轴的设计行程为100和200 µm、沿Z轴方向的行程为30 µm,位置分辨率高于2 nm。 此外,扫描台可利用电容式传感器实现主动引导,从而提高轨迹保真度:传感器将检测沿运动方向垂直轴的偏差。 扫描台可实时检测并主动补偿运动中的无用串扰,并保证相应数字控制电路以高频率实现所需控制,这是精准控制扫描器位置值和记录照相机的关键所在。

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