用于双探针原子力显微镜的定位平台的设计及实验验证

来源：计量学报杂志2020年第11期北京时间：

作者：林之东,高思田,黄鹭,李琪

单位：1. 浙江理工大学机械与自动控制学院, 浙江 杭州 310018; 2. 中国计量科学研究院, 北京 100029;

摘要：针对双探针原子力显微镜的需求,设计了一种提供精确位移的大行程定位平台。采用柔性铰链和压电陶瓷致动器分别作为定位平台的导向机构和驱动机构。在 X、Y和Z轴运动方向通过并联机构实现独立位移。对定位平台进行数学建模,分析和计算定位平台的工作刚度和固有频率,并进行了有限元仿真分析。以电容传感器作为位移测量单元构建了定位平台实验装置,并进行了实验验证。实验结果表明:定位平台在X与Y轴方向上拥有 110μm 的行程,分辨率为5nm,在Z轴方向上拥有45μm的行程,分辨率为5nm。

关键词：计量学;双探针;原子力显微镜;定位平台; 分辨率; 柔性铰链

基金资助：国家重点研发计划(2016YFF0200602)