文档介绍：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 ,2
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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. 1010
Design and realization of an exoteric control system for scanning probe microscope
Ding Xido ng1 ,2 Yang Sen2 Zhang J inxiu1 ,2
Abstract 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 new
SPM. The design idea of open co nt rol system and it s implementatio n met hod are helpf ul for imp roving t he
st ruct ure of SPM and it s co mmercializatio n.
Key words scanning p ro be micro scope co nt rol exoteric bus interface
1 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