Hier sind die Kernpunkte und wichtigen Schritte der Montage eines Nano-Scan-Sondenmikroskops:
Basisrahmen aufbauen
1. Isolierungssystem-Installation: Wählen Sie die Luftfeder Isoliertisch oder Schwamm-Gummi-Dämpfungsmatte als Basis, mit Horizontal-Meter-Kalibrierung, um den Fehler ≤ 0,1 °, um sicherzustellen, dass die Umgebung Schwingungsgeräusche unter 1 μm Grad; Wenn Sie mit einem aktiven Schwingungsisolierungssystem ausgestattet sind, verbinden Sie die Luft-/Hydraulikleitung gemäß der Anleitung.
2. Schirmmantel-Installation: Metallschirmmantel auf der Schwingungsplattform hinzufügen, der Gehäuse ist von der Basis isoliert und die Lüftungsöffnung zur Verhütung von Wärmetreibung vorbehalten; Einige Modelle erfordern die synchrone Installation einer aktiven Isolierung.
Probentasche und Positioniersysteme
1. Mechanische Installation: Probenstisch verwendet mehrmals dreidimensionale Nano-Positioniertisch, bei der Installation muss sichergestellt werden, dass die Bewegungsachse und die Scanrichtung der Sonde strikt orthogonal sind; Überprüfen Sie die Scantischebene mit einem Laserinterferometer oder einem optischen Mikroskop mit einem Neigungswinkel von weniger als 0,05°.
2. Fixierung der Probe: Fixierung der Probe durch Doppelkleber, Vakuumadsorption oder magnetische Basis, um sicherzustellen, dass die Oberfläche parallel zum Scantisch ist; Leitfähige Proben müssen elektrischen Kontakt mit Kupferfolie oder Silberkleb aufbauen, um eine Ladungsansammlung zu vermeiden.
Sonden- und Armsysteme
1. Sondenhalter-Montage: Kombinieren Sie die verstellbare Neigungsvinkel-Basis des Sondenhalters mit dem Armschlitz und halten Sie die Sonde mit Vakuum-Adsorption oder elektrostatischer Klemme fest, um mechanische Veränderungen zu verhindern; Einstellen Sie die Langachse parallel zur X-Achse des Probentasches, wobei die Abweichung innerhalb von ± 0,5 ° gesteuert wird.
2. Abstandseinstellung: Zuerst mit einem optischen Mikroskop, um den Zwischenraum zwischen dem Arm und der Probe auf 10-50 μm vorzustimmen, dann auf den Interferometer-Modus zu wechseln, um die Biegung des Arms mit dem Laserreflexionssignal zu überwachen und den Zwischenraum allmählich auf Subnanoscale zu verringern.
Inbetriebnahme optischer Prüfsysteme
1. Laserausrichtung: Der Halbleiterlaser wird mit einer optischen Faser an die Rückseite des Spektrospiegels vertikal beleuchtet und hat einen Durchmesser von ca. 50 μm; Der Vierkadrant-Optoelektrodetektor muss koaxial mit dem reflektierten Licht des Armes sein, um die Linsenbrennweite so anzupassen, dass der Fleck auf die Mitte des Detektors fokussiert wird.
Empfindlichkeitsoptimierung: Die vergoldete Beschichtung des Reflexionsbereichs des Armes wird angepasst, um die Reflexionsleistung (> 70%) zu erhöhen, und die feine Einstellung des Detektorgewinns gewährleistet, dass eine kleine Verschiebung des Armes (< 1 nm) ein auflösbares Spannungssignal erzeugt.
Elektronische Steuerung
1. Signalanschluss: QPD-Ausgangssignal für einen geräuscharmen Stromverstärker (Gewinn 104-105 V / A), die Filterabschnittsfrequenz ist auf 10 kHz eingestellt, um hochfrequente Geräusche zu unterdrücken; Das Z-Achs-piezokeramische Antriebssignal wird vom PID-Controller erzeugt und muss die Rückkopplungsbandbreite an die Schwingfrequenz (10-500 kHz) angepasst werden.
2. Datenerfassung: Die Datenerfassungskarte (≥ 16-Bit-Auflösung) muss mit dem Scan-Triggersignal synchronisiert werden und die Probenaufnahme ist mindestens das 5-fache der Resonanzfrequenz; Kalibrieren Sie auf der Softwareseite Null-Drift und setzen Sie den Scanbereich (z. B. 50 x 50 μm²) und die Pixeldauer (1-100 ms/Pixel) ein.
Kalibrierung
Nach der Fertigstellung der Montage müssen Geräuschprüfungen, Bildmusterverifizierungen (Berührungs-/Klopfmodus) und nichtlineare Korrekturen (z. B. Graphenproben) durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Geräteleistung den Standards entspricht.
Zusammenfassend erfordert die Montage eines Nano-Scan-Sondenmikroskops die Integration mehrfacher Technologien wie mechanische Präzisionseinstellung, optische Ausrichtung, elektronische Steuerung und Umweltschutz, und jeder Schritt muss streng den Spezifikationen entsprechen, um die hohe Auflösungsleistung des Instruments zu gewährleisten.