[发明专利]纳米压入面积测量装置

权利要求书

1.纳米压入面积测量装置，其特征在于：主要由控制系统模块(1)、光学系统模块(2)、信号解调模块(3)、数据处理模块(4)组成；采用激光散射的原理，利用测量纳米压入过程中的位移量和测量散射区域变化值确定纳米压入面积，光学系统模块(2)主要由光源，散射测量光学部件、散射测量接收器件组成；

控制系统模块(1)用于对光学系统模块(2)、信号解调模块(3)、数据处理模块(4)控制，并用于设定预定参数，控制系统模块(1)根据设定的参数选择相应类型的纳米压入，实现纳米压入过程的自动测量；光学系统模块(2)包括光源及各种光学元件组成的光学散射组件、光电转换及数据采集电路，通过上述部件将纳米压入面积变化量转化为用于数字处理的电学信号；信号解调模块(3)将光学系统模块(2)获得的光电信号进行分类处理和组织，得到用于数据处理模块(4)进行运算及修正处理使用的基本使用的数据，信号解调模块(3)依靠预选设置的模式进行工作；数据处理模块(4)用于纳米压入面积测量装置中测量解调后的信息处理与运算，将运算后的通用结果和控制系统模块(1)交互后最终输出测量结果；

所述的光学测量模块包括光源、分光棱镜(6)，汇聚物镜(7)、压头(8)、激光散射测量接收器(10)；所述压头(8)选用具有透光性、硬度满足使用要求的压头(8)；采用稳定功率输出的激光作为测量光源(5)；光束经分光棱镜(6)后进入汇聚物镜(7)聚集于纳米压入压头(8)；调控激光光源的功率，散射光经汇聚物镜(7)及分光棱镜(6)在测量接收器件获取测量光电信号，根据信号处理纳米压入压头(8)与被测对象间距及面积，通过散射光功率和光斑范围确定纳米压入面积。

2.如权利要求1所述的纳米压入面积测量装置，其特征在于：所述压头(8)为金刚石三棱压头(8)。

3.如权利要求1所述的纳米压入面积测量装置，其特征在于：工作方法为，控制系统模块(1)设定预定参数，控制系统模块(1)根据设定的参数选择相应类型的纳米压入的工作流程；光学系统模块(2)采用稳定功率输出的激光作为测量光源(5)；光束经分光棱镜(6)后进入汇聚物镜(7)聚集于纳米压入压头(8)；调控激光光源的功率，散射光经汇聚物镜(7)及分光棱镜(6)在测量接收器件获取测量光电信号；信号解调模块(3)将光学系统模块(2)获得的光电信号进行分类处理和组织，得到用于数据处理模块(4)进行运算及修正处理使用的基本使用的数据，信号解调模块(3)依靠预选设置的模式进行工作；数据处理模块(4)用于纳米压入面积测量装置中测量解调后的信息处理与运算，将运算后的通用结果和控制系统模块(1)交互后输出最终测量结果。