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[发明专利]一种双管扫描器联动跟踪型原子力显微探测方法及系统-CN201210192166.9有效
发明人：张冬仙;丑若帆;章海军;刘明月 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-06-12 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： G01Q60/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种双管扫描器联动跟踪型原子力显微探测方法及系统。采用样品固定、双管扫描器扫描微探针并且联动跟踪光束的方法，实现样品微纳米结构的原子力显微探测与扫描成像。它具有由双管扫描器、探针座、微探针、L形结构、联动透镜、激光器、光电位置探测器、样品、样品台等组成的双管扫描器联动跟踪型AFM探测头，以及由前置放大器、扫描与反馈控制单元、计算机等组成的扫描成像与反馈控制系统。本发明的优点是：样品尺寸和重量不受限制；与双管扫描器联动的光路系统，有效实现扫描时的光束跟踪；反射光路与Z反馈运动方向一致，避免反馈导致的伪信号及AFM图像失真；上下双层结构、相互正交二等分的双管扫描器，消除了耦合产生的图像畸变。
一种双管扫描器联动跟踪原子显微探测方法系统

[发明专利]一种三扫描器原子力显微扫描检测方法及装置-CN201210192186.6有效
发明人： 章海军;桑青;张冬仙;李甸 -专利权人：浙江大学
申请日： 2012-06-12 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： G01Q60/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种三扫描器原子力显微扫描检测方法及装置。采用样品扫描和探针扫描相结合的检测方法，同时实现轻小型样品和较大较重样品的高精度微纳米检测。它具有由探针扫描与光电检测单元、样品扫描单元及二维步进扫描单元等组成的三扫描器原子力显微探测头，以及由前置放大器、PID反馈单元、XYZ控制模块一、XYZ控制模块二、步进控制模块、计算机与接口等组成的扫描与反馈控制系统。本发明的优点是：提供三种探针和样品扫描方式，保持纳米级扫描精度，对不同尺寸、不同重量的样品实现1~100μm范围的单幅图像扫描、0.1~1mm范围的图像拼接，克服了常规AFM的局限性，为实现各种尺寸与重量的微纳米样品的高精度、大范围、多扫描方式微纳米扫描成像提供新途径。
一种扫描器原子显微扫描检测方法装置

[实用新型]一种激光诱导表面波马达-CN201120372294.2有效
发明人：李方浩;章海军;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-09-28 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种激光诱导表面波马达。由脉冲激光、压电晶片定子、基底、聚焦透镜、配重块、第二动子、不锈钢微珠、导向杆、第一固定块、第二固定块构成直线型马达。由包括脉冲激光、聚焦透镜、固定轴、透明有机玻璃转子、环形压电晶片定子、微沟槽、周边开孔转子构成旋转型马达。本实用新型的激光诱导表面波马达实现了真正意义上的激光直接驱动新方法，具有结构简洁、速度快、步距小、推动力(矩)大、无需叉指电极、无需导线连接、不受电磁干扰、可实现非接触控制和遥控、马达主体可微小化等优点。
一种激光诱导表面波马达

[发明专利]一种拉曼原子力显微检测装置及方法-CN201110295696.1无效
发明人：张冬仙;史斌;吴兰;章海军 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-09-28 - 公布日： 2012-03-21 - 主分类号： G01Q60/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种拉曼原子力显微检测装置及方法。光学平台上一侧从上到下顺次设有第一支撑柱、第一固定块，光学平台上另一侧从上到下顺次设有第二支撑柱、第二固定块，第一支撑柱、第二支撑柱上端固定有支撑横梁，支撑横梁上方设有X向步进电控平移台，X向步进电控平移台上设有滑动块，滑动块下端设有Z向移动轨道，在Z向移动轨道上设有L型固定块，在L型固定块上设有原子力显微探头横梁，在原子力显微探头横梁上设有原子力显微探头，在原子力显微探头的两侧分别设有拉曼光谱显微探测头和光学显微镜，光学平台上从下到上顺次设有Y向步进电控平移台、样品台、待测样品。本发明可以实时在线地获得样品的微纳米形貌结构信息和显微拉曼光谱信息。
一种原子显微检测装置方法

[发明专利]一种激光诱导表面波马达及其驱动方法-CN201110295658.6有效
发明人： 章海军;李方浩;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-09-28 - 公布日： 2012-02-15 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光诱导表面波马达及其驱动方法。基底上设有压电晶片定子，压电晶片定子两端分别固定有第一固定块、第二固定块，压电晶片定子上从上到下顺次设有配重块、第二动子、不锈钢微珠，第二动子中间穿有两根平行的导向杆，导向杆两端分别固定在第一固定块和第二固定块上，压电晶片定子一端上方从上到下顺次设有脉冲激光、聚焦透镜，脉冲激光通过聚焦透镜照射到压电晶片定子上，构成直线型马达。本发明的激光诱导表面波马达实现了真正意义上的激光直接驱动新方法，具有结构简洁、速度快、步距小、推动力（矩）大、无需叉指电极、无需导线连接、不受电磁干扰、可实现非接触控制和遥控、马达主体可微小化等优点。
一种激光诱导表面波马达及其驱动方法

[发明专利]基于透明介质微球的超分辨显微成像系统-CN201110139222.8有效
发明人：刘旭;郝翔;章海军;匡翠方;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-05-26 - 公布日： 2012-01-04 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于透明介质微球的超分辨显微成像系统，该系统采用基于传统的宽场光学显微镜系统进行改进的装置，即，在传统的宽场光学显微镜系统中，在样品表面放置一微米量级的透明小球。该系统采取的方法为：使用白光照明样品，激发样品表面产生表面等离子体倏逝波；使用微米量级的透明小球耦合表面等离子体倏逝波，并进行空间放大产生样品放大的虚像；对虚像进行二次成像并观察，从而获取样品表面的超分辨细节的显微图像，实现基于白光宽场照明的远场宽场超分辨。本发明系统分辨率精细度高，获取图像真实可靠，图像获取速度高，可以获取观察样品的即时动态图像；结构简单，成本低廉。
基于透明介质分辨显微成像系统

[发明专利]基于透明介质小球的三维超分辨聚焦方法及装置-CN201110139216.2无效
发明人：匡翠方;库玉龙;刘旭;章海军;张冬仙;李海峰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-05-26 - 公布日： 2011-10-26 - 主分类号： G02B27/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于透明介质小球的三维超分辨聚焦方法及装置。该方法包括：将径向偏振光束入射到微米量级的透明介质小球进行聚焦，在透明介质小球的出射端得到聚焦光斑。该装置依次包括：用于产生径向偏振光束的器件、显微物镜、微米量级的透明介质小球、和用于固定所述微米量级的透明介质小球的盖玻片，径向偏振光束通过显微物镜初步聚焦后，再通过微米量级的透明介质小球进一步聚焦得到聚焦光斑。本发明利用单一光束作为系统工作光束，节约了系统成本，增加了实用性，同时聚焦后的光斑不但纵轴长度减小到0.17λ以下，而且光束质量也有提高，聚焦光斑横向尺寸也可达到系统本身的衍射极限以下，聚焦光斑体积尤其小，更有利于实际应用。
基于透明介质小球三维分辨聚焦方法装置

[发明专利]基于透明介质小球的暗斑产生方法及装置-CN201110139191.6无效
发明人：匡翠方;库玉龙;刘旭;章海军;张冬仙;李海峰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-05-26 - 公布日： 2011-10-12 - 主分类号： G02B27/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于透明介质小球的暗斑产生方法及装置。该方法包括：将切向偏振光束入射到微米量级的透明介质小球，在所述的微米量级的透明介质小球的出射端得到暗斑。该装置依次包括：用于产生切向偏振光束的器件、显微物镜、微米量级的透明介质小球、和用于固定所述微米量级的透明介质小球的盖玻片，切向偏振光束通过显微物镜初步聚焦后，再通过微米量级的透明介质小球进一步聚焦得到暗斑。本发明利用单一光束作为系统工作光束，节约了系统成本，增加了实用性，同时聚焦后的暗斑尺寸可以达到0.414λ，远远小于普通切向偏振光聚焦。而且光束质量也有提高，更有利于实际应用。
基于透明介质小球产生方法装置

[实用新型]一种光学显微－原子力显微双探头成像装置-CN201120018378.6无效
发明人：张冬仙;史斌;吴兰;章海军 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-10-12 - 主分类号： G01Q60/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光学显微－原子力显微双探头成像装置。它包括原子力显微探头、光学显微探头、第一滑动块、第二滑动块、光学平台、Y向步进电控平移台、样品台、待测样品、第一固定块、第2固定块、第一支撑柱、第二支撑柱、支撑梁、X向步进电控平移台；原子力显微探头和光学显微探头分别固定在第一滑动块和第二滑动块上，然后安装在X向步进电控平移台上，X向步进电控平移台固定在支撑梁上，光学平台上依次安装有Y向步进电控平移台和样品台，以及由第一固定块、第2固定块、第一支撑柱、第二支撑柱、支撑梁构成的支撑架。本实用新型可以同时解决大范围的实时光学显微观察和局部的高分辨纳米结构和性能的观察和测量。
一种光学显微原子探头成像装置

[实用新型]一种超高分辨率的光学显微成像装置-CN201020573152.8无效
发明人：支绍韬;章海军;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2010-10-22 - 公布日： 2011-10-12 - 主分类号： G02B21/36 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种超高分辨率的光学显微成像装置。采用窄带滤光、环形孔径及暗视场照明相结合的特种照明及显微成像方法，同时设计了不同数值孔径、透过率和滤色特性的环形透光孔径，实现对微纳米尺寸物质的超高分辨率和高对比度的显微成像。它具有LED照明光源、挡光板、环形透光孔、聚光镜、样品台、遮光圆片及显微物镜组成的高分辨率光学显微系统和CCD图像传感器、图像采集卡及计算机组成的显微图像采集、处理系统。本实用新型的优点是既保持常规光学显微镜的实时、直接、无扫描的成像观测方式，同时具有出色的分辨率和图像对比度。
一种超高分辨率光学显微成像装置

[实用新型]一种批量制备大纵横比三维微结构的系统-CN201120018367.8无效
发明人：周雅各;章海军;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-10-12 - 主分类号： B81C99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种批量制备大纵横比三维微结构的系统。采用电化学沉积和分别用步进电机控制微电极Z向移动与加工基底XY向移动的方法，实现了各种不同三维微结构的快速批量制备。该系统具有相连接的计算机、XY向步进移动平台、Z向步进电机、CCD监控系统、三维微结构批量制备核心单元、电源及控制电路。本实用新型采用的微电极解决了加工效率和精度不高、加工尺度不够微细、加工稳定性不足等问题，可加工出纵横比大均匀性好的三维微结构，同时通过将多个微电极并联和分别用步进电机控制微电极Z向移动与加工基底XY向移动的方式实现了精确高效批量进行三维微结构的制备。
一种批量制备纵横三维微结构系统

[实用新型]一种金属光热驱动微开关-CN201120018370.X无效
发明人：赵冬伟;张冬仙;章海军;伊福廷;王波 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： H01H37/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种金属光热驱动微开关。本实用新型采用同步辐射LIGA技术制备了这种金属光热驱动微开关，采用化学溅射法对金属光热驱动微开关的表面进行了发黑处理以减小其对光的反射、增加其对光的吸收。采用激光作为驱动源，将激光束进行准直聚焦后照射到金属光热驱动微开关的驱动臂上，利用金属的光热膨胀效应使金属微开关发生形变，从而实现开关功能。系统包括激光器、聚焦透镜、基底、膨胀臂、触点等部分。本实用新型的优点是采用LIGA技术制备，微开关精度高，可进行批量生产；可以利用激光直接对微开关进行非接触控制；微开关导电性良好，可直接应用于电路。
一种金属光热驱动开关

[发明专利]基于多孔氧化铝和单原子沉积技术的颜色调控方法-CN201110022873.9无效
发明人：张冬仙;王旭龙琦;章海军 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-08-24 - 主分类号： C25D11/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多孔氧化铝和单原子沉积技术的颜色调控方法。根据模拟的多孔氧化铝膜系推导出计算公式，由预期所要得到的调控色所对应的波长，计算得到与之匹配的模板孔深，进而通过精确控制多孔氧化铝制备过程中的二次阳极氧化时间，制备所需孔深的多孔氧化铝模板，并在其表面利用单原子沉积技术沉积高反射率纳米膜层，使模板呈现出预期的调控色，实现了对多孔氧化铝颜色的调控。本发明大大提高了多孔氧化铝作为二维光子晶体的分光特性，制备出具有不同调控色的多孔氧化铝，实现了对其颜色的调控。该方法有望在激光器、集成光路、光通信、光学互连、光计算、光学信息处理等相关仪器中的微器件制备中发挥重大作用。
基于多孔氧化铝原子沉积技术颜色调控方法

[发明专利]一种金属光热驱动微开关及其制作方法-CN201110022876.2无效
发明人：张冬仙;赵冬伟;章海军;伊福廷;王波 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-06-15 - 主分类号： G02B26/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属光热驱动微开关及其制作方法。本发明采用同步辐射LIGA技术制备了这种金属光热驱动微开关，采用化学溅射法对金属光热驱动微开关的表面进行了发黑处理以减小其对光的反射、增加其对光的吸收。采用激光作为驱动源，将激光束进行准直聚焦后照射到金属光热驱动微开关的驱动臂上，利用金属的光热膨胀效应使金属微开关发生形变，从而实现开关功能。系统包括激光器、聚焦透镜、基底、膨胀臂、触点等部分。本发明的优点是采用LIGA技术制备，微开关精度高，可进行批量生产；可以利用激光直接对微开关进行非接触控制；微开关导电性良好，可直接应用于电路。
一种金属光热驱动开关及其制作方法

[发明专利]一种批量制备大纵横比三维微结构的方法及系统-CN201110022872.4无效
发明人： 章海军;周雅各;张冬仙 -专利权人：浙江大学
申请日： 2011-01-20 - 公布日： 2011-06-15 - 主分类号： B81C99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种批量制备大纵横比三维微结构的方法及系统。采用电化学沉积和分别用步进电机控制微电极Z向移动与加工基底XY向移动的方法，实现了各种不同三维微结构的快速批量制备。该系统具有相连接的计算机、XY向步进移动平台、Z向步进电机、CCD监控系统、三维微结构批量制备核心单元、电源及控制电路。本发明采用的微电极解决了加工效率和精度不高、加工尺度不够微细、加工稳定性不足等问题，可加工出纵横比大均匀性好的三维微结构，同时通过将多个微电极并联和分别用步进电机控制微电极Z向移动与加工基底XY向移动的方式实现了精确高效批量进行三维微结构的制备。
一种批量制备纵横三维微结构方法系统