开放式SPM 控制系统的设计与实现.docxVIP

第 27卷　第 12期仪器仪表学报2006年 12月 Chinese Journal of Scientific Inst rument开放式 SPM控制系统的设计与实现丁喜冬1 ,2　杨　森2　张进修1 ,212摘要　本文设计并实现了一种新的扫描探针显微镜的开放式控制系统。该控制系统设计了灵活开放的总线接口 ,并对电路模块进行了优化 ,采取了一系列抗干扰措施 ,从而使之具备了接口开放、定性高等优点 ,特别适合于个性化的科学研究。本文所采用的开放式设计思想及总线接口的具体实现 ,对 SPM的结构改进及商品化有一定的参考价值。关键词　扫描探针显微镜　控制　开放式　总线接口中图分类号　TN06　文献标识码　A　国家标准学科分类代码　510. 1010Design and realization of an exoteric control system for scanning probe microscopeDing Xido ng1 ,2　Yang Sen2　Zhang J inxiu1 ,212Abstract　A new open co nt rol system fo r scanning p ro be micro scope ( SPM) was designed and implemented.stable co nt rol system were realized. Variable needs of different researcher s can be satisfied by t his newSPM. The design idea of open co nt rol system and it s implementatio n met hod are helpf ul for imp roving t hest ruct ure of SPM and it s co mmercializatio n.Key words　scanning p ro be micro scope　co nt rol　exoteric　bus interface1　引　　言殊的物理化学性质 ,从而组装成新类型的 SPM [ 4 ]。如能以商品化 SPM为基础完成所需 SPM的研制 ,扫描探针显微镜 ( scanning probe microscope ,则新仪器研制的工作将大为简化。但是 ,受各种因素的[1 ]域中得到了非常广泛的应用 ,成为探索纳米微观世界的不具备开放式的体系结构 ;不同厂商生产的 SPM往往互不可缺少的工具 ,并且已实现了商品化。但是 ,商品化不兼容 ,用户可扩展的空间很小。这就使得以商品化SPM在科学研究领域的应用受到了一定的制约 ,因为绝 SPM为基础来完成特殊 SPM研制的设想难以实现。大多数商品化 SPM只具有常规的测量功能 ,难以满足个近年来 ,以 SPM技术为基础 ,我们开展了材料微区性化研究的需要。因此 ,在 SPM领域 ,很多前沿的科学阻抗及介电特性等方面的研究工作 [ 5 ]。为了完成这些现研究都只能在自行研制或改进的 SPM上完成。通过对有商用 SPM所不具备的特殊物理性质的测量 ,自行研制SPM进行改造 ,可以研制出具有特殊功能的 SPM ,如在了一套开放式、高稳定的 SPM测量技术平台。该 SPM常规 SPM上增加新的设备以实现联用 ,使 SPM增加新测量技术平台不但具备了扫描隧道显微镜 ( S TM)、原子广Vol1 27 No1 12Dec1 20063(光电材料与技术国家重点实验室　广州　510275)(中山大学物理学与工程技术学院　广州　510275)( The S tate Key L aboratory of O ptoelect ronic M aterials and Technologies , Guangz hou 510275 , China)( School of Physics Engineering , S un Yat2sen Universit y , Guangz hou 510275 , China)Based t of mmercial SPM interface was designed. circuitwere op timized and a anti interference measures was interface high的功能 [ 223 ] ;或者替换原来 SPM的探针等部件以探测特以其高分辨率等突出优点在科学研究和工业领影响 ,商品化 SPM一般不开放