[发明专利]一种多频扫描探针声学显微镜系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种多频扫描探针声学显微镜系统及其实现方法，系统包括多个声学信号源、多路信号叠加模块、声学换能器、扫描器、微悬臂探针、光电检测系统、多个相干检测解调模块和扫描探针显微镜控制系统，低通滤波器的输入端与光电检测系统的输出端连接，低通滤波器的输出端与反馈控制模块的输入端连接，反馈控制模块的输出端分别与样品表面形貌图显示模块的输入端以及扫描器的输入端连接，各声学信号图显示模块的输入端与各相干检测解调模块的输出端对应连接。本发明能驱动声学换能器产生多个不同频率的声激励信号，只需一次扫描成像就可得到多种频率的样品声学信号，检测效率高，且能实时得到样品的全部结构信息，可广泛应用于显微镜领域。

主权项

一种多频扫描探针声学显微镜系统，其特征在于：包括：多个声学信号源，用于产生多个不同频率的声学信号；多路信号叠加模块，用于对多个不同频率的声学信号进行叠加，得到叠加后的声学信号；声学换能器，用于根据叠加后的声学信号对样品产生多个不同频率的声激励信号；扫描器，用于驱动样品进行扫描移动；微悬臂探针，用于在样品表面接收多个不同频率的声激励信号穿过样品后形成的声学信号，得到相应的振动信号；光电检测系统，用于将微悬臂探针的振动信号转换为相应的电信号；多个相干检测解调模块，用于分别以各所述声学信号源的各个频率的声学信号作为参考信号，从光电检测系统的电信号中解调出各个频率的样品声学信号图；扫描探针显微镜控制系统，用于根据光电检测系统的电信号得到样品的表面形貌图，并将样品的表面形貌图和各个频率的样品声学信号图进行同步显示；各所述声学信号源的输出端与多路信号叠加模块的输入端连接，所述多路信号叠加模块的输出端与声学换能器的输入端连接，所述声学换能器位于样品的底部以及扫描器的上方，所述光电检测系统的输出端分别与扫描探针显微镜控制系统的输入端以及各所述相干检测解调模块的信号输入端连接，各所述相干检测解调模块的参考源输入端与各所述声学信号源的输出端对应连接，各所述相干检测解调模块的输出端与扫描探针显微镜控制系统的输入端连接，所述扫描探针显微镜控制系统的输出端与扫描器的输入端连接。