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[实用新型]一种扫描离子电导显微镜系统-CN202223033522.0有效
发明人：张磊;金融;秦玉 -专利权人：南京晶捷生物科技有限公司
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种扫描离子电导显微镜系统，扫描探针显微镜技术领域，包括采集运动系统、控制运算系统、显示操作系统、导轨支架系统以及外壳系统；采集运动系统、控制运算系统以及显示操作系统之间互相电连接，控制运算系统设置在导轨支架系统的上方，采集运动系统与导轨支架系统的上部连接，显示操作系统设置在导轨支架系统的一侧。采集运动系统、控制运算系统和外壳系统分别形成法拉第笼结构，降低了使用过程中外界对系统的干扰，保证了测试的准确性和稳定性；显示操作系统简化了操作工序，降低了使用者的操作难度；导轨支架系统的设置实现了显微镜的内外放置，满足不同的场景需求，在降低成本的同时，还可以做到多场景的使用。
一种扫描离子电导显微镜系统

[实用新型]一种探针夹持器-CN202221816290.3有效
发明人：张磊 -专利权人：南京晶捷生物科技有限公司
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种探针夹持器，其包括夹持基体、探针组件、夹持锁紧接头及信号传输接头，所述探针组件包括玻璃管探针和工作电极，所述玻璃管探针通过夹持锁紧接头固定，且所述玻璃管探针沿长度方向设有通孔，所述工作电极包括直线工作部和弹簧连接部两部分，所述工作电极的直线工作部伸入玻璃管探针的通孔内，所述工作电极的弹簧连接部与信号传输接头紧密连接后安装至所述夹持基体内，该夹持器通过将工作电极的局部绕制成弹簧状，依靠过盈包络的方式装配在信号传输接头，避免焊接连接，增加了工作电极与信号接头的有效接触面积，保证了信号传递的稳定性；且通过在两者接触位置进行镀金，降低了信号传递的差异性，进而大幅提升信号传输的一致性。
一种探针夹持

[发明专利]一种基于阵列线激光的SICM扫描系统及方法-CN202111016831.4有效
发明人：庄健;朱聪强;郑强强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阵列线激光的SICM扫描系统及方法，阵列线激光发射源和CCD感光相机分别设置于电化学池的两侧，阵列线激光发射源生成的激光束从电化学池穿过打到CCD感光相机上，能快速调整电化学池内待测扫描样的高度，利用激光束确定玻璃探针管的高度，能快速地确定扫描离子电导显微镜在跳跃扫描模式下的最高点跳跃位置，很大程度上提高样本扫描的效率，减小扫描的时间成本；通过图像处理单元对阵列线激光的成像进行处理和分析后，将结反馈接硬件系统控制器，得到样本的最高点位置，这一闭环反馈系统很大程度上优化了传统样本扫描的过程，不仅在样本扫描上节约率时间成本，而且在生命科学领域，对细胞药理反应形貌变化的捕捉上有很大作用和意义。
一种基于阵列激光 sicm 扫描系统方法

[发明专利]用于检测一个或多个扫描带电粒子束的设备和方法-CN202080041549.9在审
发明人： L·M·沃特曼;A·P·J·埃夫廷 -专利权人：戴尔米克知识产权私人有限公司
申请日： 2020-06-03 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于检查样本的设备。所述设备包括：用于保持样本(5)的样本保持器(10)；带电粒子列(7，8)，其用于产生一个或多个带电粒子束并将一个或多个带电粒子束聚焦在样本上的一个或多个带电粒子束点处；扫描偏转器，其用于使得所述一个或多个带电粒子束点在样本上移动；光子检测器(4)，其配置成当所述一个或多个聚焦的带电粒子束撞击在样本上时或者当所述一个或多个带电粒子束在透射通过样本之后撞击到发光材料层(6)上时检测产生的光子；光学组件(2)，其用于将来自所述一个或多个带电粒子束点的所述光子的至少一部分沿着光束路径投射或成像到所述光子检测器上；以及移位单元(3)，其用于使光束路径和/或光子检测器相对于彼此移位。
用于检测一个扫描带电粒子束设备方法

[发明专利]基于隧道磁阻效应和离子电导技术的扫描成像系统及方法-CN202110893503.6在审
发明人：庄健 -专利权人：镇江微纳测控技术有限责任公司
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明公开了基于隧道磁阻效应和离子电导技术的扫描成像系统及方法，微磁极探针安装于三维运动模块的Z向压电陶瓷上，微磁极探针包括外壁和设置于外壁内并将外壁的内腔划分为第一通道和第二通道的隔板，第二通道内腔的底部设置有磁性物质；离子电流电路的样本电极和TMR传感器均与电流放大器连接，电流放大器与信号发生采集器的AD模块连接，信号发生采集器的DA模块与离子电流电路的样本电极以及探针电极连接；信号发生采集器与主控制器连接，主控制器和三维运动模块与上位机连接。本发明能够扩大扫描探针的反馈区间，解决扫描离子电导检测设备扫描速度慢的问题，大大提高了此类设备的扫描速度。
基于隧道磁阻效应离子电导技术扫描成像系统方法

[发明专利]一种用于USICM的超声波发射调节装置及方法-CN201911061104.2有效
发明人：庄健;郑强强;程磊;郭俊康;贾康;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-11-01 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明一种用于USICM的超声波发射调节装置及方法，重量轻，动态特性良好。所述装置包括超声波发射模块和样本培养皿模块；超声波发射模块包括底板，固定在底板上的超声波发射头，以及设置在超声波发射头的声透镜；样本培养皿模块包括螺圈、培养皿、左侧板和右侧板；左侧板和右侧板均呈弧形板设置，对称固定在的底板上，弧形内侧设有螺纹；螺圈与左右侧板的螺纹共同螺纹配合；培养皿固定在螺圈上，培养皿的中心有一圆孔。所述方法将准备好的样本密封粘结固定在培养皿圆孔的上方，然后将带有螺圈的培养皿拧在左侧板和右侧板上，根据超声波发射头和声透镜的固有特性以及实验的具体需要，调整培养皿的上下高度，完成USICM的超声波发射调节。
一种用于 usicm 超声波发射调节装置方法

[发明专利]一种基于差分降噪的SICM电压调制成像装置和方法-CN201710665557.0有效
发明人：刘连庆;滕泽宇;杨洋;于鹏;杨铁;李广勇 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-08-07 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于差分降噪的SICM电压调制成像装置和方法，装置包括电压驱动单元、电流检测单元、信号调制单元、反馈控制单元、机构执行单元；方法包括：信号发生器产生两路同频交流电压，一路连接到膜片钳放大器作为驱动电压，另一路连接到锁相放大器作为参考电压；通过膜片钳放大器进行电容补偿；将一路与参考信号同频同相位的调制电压连接到锁相放大器进行反馈信号调制；计算得到新的电流设定值；锁相放大器将提取的电流分量反馈给控制器，控制探针与样品的距离，记录下探针及样品相对位移的轨迹，完成图像扫描。本发明通过对反馈信号进行调制，可增加驱动电压的幅值，提高系统信噪比，进而可以达到提高SICM系统Z向分辨率和扫描速度的目的。
一种基于差分降噪 sicm 电压调制成像装置方法

[发明专利]一种SICM的探针样品距离控制方法及系统-CN201710259175.8有效
发明人：刘连庆;滕泽宇;于鹏;杨洋;杨铁;赵亮;李广勇 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-04-20 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种SICM的探针样品距离控制方法及系统。方法包括：扫描前建立下降沿补偿函数模型；成像过程中记录上一像素行扫描高度，作为当前待扫描行的预测值；将探针实时位置与预测高度的差值作为参数输入到下降沿补偿函数模型，得到下降沿补偿系数；进行上升沿下降沿判断，更新得到新的电流偏差；将新的电流偏差反馈给控制器，控制压电陶瓷上下运动，使探针始终与样品保持恒距。系统包括：逼近曲线模块、下降沿补偿函数模型建立模块、行预测模块、反馈控制模块。本发明解决了逼近曲线非线性所带来的样品上升下降沿偏差不同的问题，因而可以消除SICM成像的下降沿模糊现象，与使用传统PID控制相比成像更加准确。
一种 sicm 探针样品距离控制方法系统

[发明专利]一种用于细胞器药物定位投递检测装置及投药检测方法-CN201811168633.8有效
发明人：庄健;高子军;焦阳博翰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-10-08 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于细胞器药物定位投递检测装置及检测方法，通过设置核心控制单元和夹持于Z向移动平台上的移液管，移液管内通过纵隔板纵隔分为驱动电极腔和抑制电极腔，采用三电极theta移液管，测量电极单独在工作电极腔内，用于测量溶液内离子电流，既为移液管的精确定位提供可靠的反馈信号，又能够实现对细胞表面离子通道的检测；工作电极和抑制电极分别置于双通道移液管的两个支管，在药物投送过程中，驱动电极和抑制电极间电势差形成的电势场会引导药物流经移液管下方的样本表面，抑制电极形成的电场回路使得药物不会自发扩散到溶液中，真正实现纳米级定量定点药物投送，本装置结构简单，能够实现高精度检测和药物投递功能的集成。
一种用于细胞器药物定位投递检测装置投药方法

[发明专利]一种液滴型扫描离子电导显微镜及其探针和扫描方法-CN201811033309.5有效
发明人：庄健;王志武;程磊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-09-05 - 公布日： 2020-03-17 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明一种液滴型扫描离子电导显微镜及其探针和扫描方法，所述的探针包括双通道微流控芯片和θ型双管玻璃管。所述的显微镜包括PC机、FPGA主控制器、微流量控制器、载物盘控制单元、探针控制单元、以及上述探针。所述的扫描方法包括对每扫描行进行正方向大像素点间距逐点粗扫描；识别该扫描行的感兴趣区域、次感兴趣区域和不感兴趣区域；对该扫描行进行反向变像素点间距扫描；完成所有扫描行的正向和反向扫描；组合每一行正向粗扫描和反向变像素点间距扫描测量点数据，得到整体扫描图像。能够避免由于大量电导介质的使用引起的电化学干扰，提高液滴型扫描离子电导显微镜成像精度和成像速度。
一种液滴型扫描离子电导显微镜及其探针方法

[发明专利]一种SICM的相位调制成像模式扫描装置和方法-CN201410357300.5有效
发明人：刘连庆;李鹏;李广勇;王越超;杨洋;张常麟 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2014-07-24 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种SICM的相位调制成像模式扫描装置，包括信号发生器、锁相放大器、膜片钳放大器、控制器、探针、XY纳米平台和Z向纳米压电陶瓷；所述信号发生器、膜片钳放大器、锁相放大器、控制器依次连接；所述信号发生器与锁相放大器连接，膜片钳放大器与探针连接；方法包括：信号发生器输出两路交流信号分别至锁相放大器、膜片钳放大器；调节膜片钳放大器的补偿电容值；锁相放大器提取电流分量，并将幅值反馈至控制器，控制器根据该幅值实时控制探针高度，实现样品的扫描。本发明仅提取某一频率下的交流分量作为反馈值，因此能克服直流模式下直流漂移、易受电气噪声影响等缺点；具有比传统交流模式更高的调制频率，因此可实现加快扫描的目的。
一种 sicm 相位调制成像模式扫描装置方法

[发明专利]基于平衡电桥的双探针扫描离子电导显微镜系统及其成像方法-CN201610161455.0有效
发明人：庄健;李泽清;焦阳博瀚;尚春阳 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于平衡电桥的双探针扫描离子电导显微镜系统及其成像方法，包括双探针扫描配置单元、核心控制单元以及上位机操作单元。双探针扫描配置单元包括电桥配置模块和扫描平台；核心控制单元包括信号采集模块、压电陶瓷控制模块、微电机控制模块、信号输出模块；上位机操作单元主要包括上位机操作界面以及上位机与FPGA芯片之间的串口通讯模块。本发明提出的基于平衡电桥的双探针扫描离子电导显微镜能够很好的克服离子电流漂移，提高了扫描图像的质量和稳定性。本发明可以在生理环境下对生物样品的表面三维形貌进行扫描成像，能够实现非接触、纳米级分辨率、稳定扫描。
基于平衡电桥探针扫描离子电导显微镜系统及其成像方法

[发明专利]一种SICM的正交幅值扫描成像模式的装置和方法-CN201610388978.9在审
发明人：刘连庆;杨洋;于鹏;藤泽宇;李鹏;赵亮;李广勇 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2016-06-03 - 公布日： 2017-12-12 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种SICM的正交幅值扫描成像模式的装置和方法，装置包括顺序连接的电压驱动单元、电流检测单元、机构执行单元；方法包括由信号发生器输出交流基准电压信号，通过膜片钳放大器加载到玻璃管电极上，同时，通过膜片钳放大器检测玻璃管电极中的电流值并转换为电压、放大输出到锁相放大器中，由锁相放大器检测与基准信号同频电压信号交流分量的幅值，并以此为反馈控制量通过调节探针的Z向位置实现探针针尖与样品的距离控制。本发明以交流信号的正交分量为反馈控制量，可以抑制信号漂移、电气噪声等影响；对比已有的交流模式，正交幅值成像模式可以采用更高频率的调制信号，因此可以同时满足加快扫描成像速度与提高扫描成像质量的需求。
一种 sicm 正交扫描成像模式装置方法

[发明专利]高频振动载物台及基于该载物台的SICM系统和扫描方法-CN201710365446.8在审
发明人：庄健;王志武;梁鹏博 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-05-22 - 公布日： 2017-08-04 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及高频振动载物台及基于该载物台的SICM系统和扫描方法，该载物台包括管状凸缘，管状凸缘上从上往下依次套接上底板、环形压电陶瓷片、环形弹性元件和下底板，上底板和下底板固定相连；管状凸缘的上端有一用于固定样品扫描池的固定底板；上底板和下底板的侧壁上连接用于驱动水平方向运动的XY向压电陶瓷。本发明通过环形压电陶瓷片驱动载物台在垂直的Z方向作高频振动，利用产生的交流反馈信号来限制离子电流漂移，并可极大地提高扫描速度；通过XY向压电陶瓷驱动载物台在水平X和Y方向的移动，更好地提升扫描探针的上下垂直方向的进给速度及扫描速度，使得扫描探针和扫描池载物台相互协同运动，提高成像质量和扫描速度。
高频振动载物台基于 sicm 系统扫描方法

[发明专利]一种SICM的幅度调制成像模式扫描装置和方法-CN201510023158.5在审
发明人：刘连庆;李鹏;李广勇;王越超;杨洋;周磊;王栋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2015-01-15 - 公布日： 2016-08-10 - 主分类号： G01Q60/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种SICM的幅度调制成像模式扫描装置，包括信号发生器、膜片钳放大器、有效值转换电路、控制器、探针、XY纳米平台和Z向纳米压电陶瓷；所述信号发生器、膜片钳放大器、有效值转换电路、控制器依次连接；方法包括：信号发生器输出交流信号到膜片钳放大器；调节膜片钳放大器的补偿电容值；有效值转换电路计算出电流幅值的有效值，并将幅值有效值反馈至控制器，控制器根据该幅值有效值实时控制探针高度，实现样品的扫描。本发明使用交流电流幅值作为反馈值，因此能克服直流模式下直流漂移、易受电气噪声影响等缺点；具有比传统交流模式更高的调制频率，可实现加快扫描的目的。
一种 sicm 幅度调制成像模式扫描装置方法

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