[实用新型]一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统

权利要求书

1.一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统，包括显微镜头、激光器、四象限探测器、探针悬臂、原子力探针、样品台、控制单元；

激光器发射的光束发射至探针悬臂的末端，经过反射之后光斑被四象限探测器收集；四象限探测器接收激光的光斑位置信号，将位置信号送给控制单元；控制单元实时读取来自于四象限探测器的光斑位置信号，并将该位置与预先确定的锁定位置的光斑位置进行对比计算，根据计算结果对样品台的位置进行补偿调整；

其特征在于，所述激光器为红外波段激光器，选用该波段的激光器可以保证装置在完成镜头与样品锁定功能的同时，不对超分辨显微系统中的成像光束造成较大的影响。

2.根据权利要求1所述的一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统，其特征在于，所述红外段激光器的波长为980纳米，平均输出功率为15mW。

3.根据权利要求1所述的一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统，其特征在于，所述四象限探测器接收的光斑位置信号的计算公式为：

其中Δx和Δy分别为四象限探测器的光斑位置；v_I、v_II、v_III、v_IV分别为四象限探测器第一、第二、第三、第四象限探测的电压信号；k是一个可调节系数，设置为1。

4.根据权利要求1所述的一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统，其特征在于，所述闭环负反馈控制公式为：

u(t)＝K(t)*e(t)

其中u(t)为控制单元实时输出的控制信号；K(t)为所述的过量补偿参数；e(t)为实时输入控制单元的光斑位置与锁定位置的光斑位置的差异。

5.根据权利要求4所述的一种基于原子力探针的显微镜头与样品台锁定系统，其特征在于，所述控制单元采用闭环负反馈控制，其过量补偿参数设置为1.05。