[发明专利]一种双铰链式静电悬浮探针结构

权利要求书

1.一种双铰链式静电悬浮探针结构其特征在于包括上电极层(101)、双铰链层(102)、悬浮探针(103)、下电极层(104)和悬浮控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于：所述上下电极层(101)包含四块轴向控制/检测电极(301、302、303、304)和环形的公共电极(305)，轴向控制/检测电极(301、302、303、304)环形的公共电极(305)处于同一平面，轴向控制/检测电极(301、302、303、304)下同一圆环面内均匀分布，且分别位于所述的悬浮探针(103)的正上和正下方位置。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于：所述的悬浮控制系统检测出悬浮探针(103)上端面与各个控制/检测电极(301、302、303、304)之间的压差，通过所述的悬浮控制系统对压差信号进行处理，通过施加相应的电压到所述的轴向控制/检测电极(301、302、303、304)上，约束悬浮探针的θ、φ两个运动自由度所述的公共电极(305)调节悬浮探针z方向的位置。

4.据权利要求1所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于：所述的双弹性铰链层(102)包括力学结构和机械结构完全相同的上铰链和下铰链两部分。所述的上铰链、下铰链均为薄圆盘结构，上铰链、下铰链形成的组合结构在轴向、轴偏摆方向均具有弹性变形适应能力，受力释放后能恢复原有状态。

5.根据权利要求1和权利要求3所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于：所述的双铰链层在所述的悬浮探针(103)的周向外侧，且上/下铰链的悬臂梁(201)末端与悬浮探针表面连接,上/下铰链与悬浮探针上/下端面轴线严格垂直。

6.根据权利要求1和权利要求3所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于，上/下铰链形成具有合理距离，与单铰链结构相比，可约束悬浮探针(103)在x、y方向的运动自由度，可增强z方向上垂直刚度，但远远不能够平衡悬浮探针的重力。

7.根据权利要求1所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构构，其特征在于：所述的悬浮探针(103)最大值径为毫米级。

8.根据权利要求1所述的一种双铰链式静电悬浮探针结构，其特征在于：所述的上电极层(101)和下电极层(104)采用玻璃为制造材料，所述的悬浮探针(103)采用石英为制造材料；所述的双铰链(102)采用铜为制造材料。