[发明专利]一种基于轻敲模式原子力显微镜的六次谐波成像系统

摘要

本发明公开了一种基于轻敲模式原子力显微镜的六次谐波成像系统，该系统中第二函数发生器产生正弦谐波信号V1输出给锁相放大器，AFM探针激励器在正弦谐波信号V3作用下振动，激光器产生的光束聚焦到AFM探针激励器的悬臂末端，反射的激光束被光电四象限接收器接收，从而光电四象限接收器输出检测控制信号V4；锁相放大器利用6倍基频信号V1对接收到的检测控制信号V4进行解调放大处理后输出幅度信号V2。AFM控制器以信号V4为输入，输出反馈信号控制扫描器，进而得到样品表面形貌图像，同时记录信号V2形成6次谐波扫描图像。本发明解决了高次谐波信号与高次共振频率不相符造成的无法激发矩形悬臂的高次共振模态的问题。

主权项

一种基于轻敲模式原子力显微镜的六次谐波成像系统，所述轻敲模式原子力显微镜包括有AFM控制器(1)、图形显示器(2)、扫描器(3)、样品台(4)、悬臂(5)、针尖(51)、AFM探针激励器(6)、激光器(7)、光电四象限接收器(8)，其特征在于：还包括有锁相放大器(11)、第二函数发生器(12)和第一函数发生器(13)；锁相放大器11第一方面接收光电四象限接收器(8)输出的检测控制信号V4；第二方面接收第二函数发生器(12)输出的6倍频正弦谐波信号V1；第三方面以6倍频正弦谐波信号V1为参考信号，从检测控制信号V4中提出6倍频的幅度响应信号V2。第二函数发生器(12)依据时钟信号V6产生正弦谐波信号V1给锁相放大器(11)作为参考信号；第一函数发生器(13)第一方面用于产生单一频率的正弦波信号V3作用到AFM探针激励器6；第二方面用于产生时钟信号V6，该时钟信号V6用于使第二函数发生器(12)与第一函数发生器(13)在时钟上保持同步。