Устройства сканирования или позиционирования, т.е. устройства для активного управления движением или положением зонда – G01Q 10/00

Сканирующий зондовый микроскоп включает в себя первый и второй зонды для сканирования образца при поддержании расстояния до поверхности образца, кварцевые резонаторы, удерживающие каждый из первого и второго зондов, и модулирующий генератор для обеспечения вибрации определенной частоты первого зонда, которая отличается от резонансной частоты каждого кварцевого резонатора. Блок управления контролирует вибрацию определенной частоты первого и второго зондов, выявляет близость первого зонда и второго зонда друг к другу на основании изменения определенных частот и регулирует привод первого и второго зондов. Технический результат - предотвращение столкновений первого и второго зондов при их перемещении. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 45 ил.

Устройство предназначено для проведения зондовых измерений на объектах, имеющих сложную форму, например на трубах в нефтяной и атомной отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что в сканирующий зондовый микроскоп для исследования крупногабаритных объектов, включающий измерительную головку с пьезосканером и зондом, сопряженными с блоком анализа и управления, модуль сближения, три опорные стойки, установленные на измерительной головке, и привод измерительной головки, включенный в модуль сближения, дополнительно введена платформа, на которой установлен двухкоординатный стол, сопряженный с корпусом, установленным на нем с возможностью вращения, на котором установлен модуль сближения, в котором закреплена измерительная головка с пьезосканером и зондом. Измерительная головка содержит две пружинные опоры, а платформа - модули крепления к объекту. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 6 з. п. ф-лы, 2 ил.

Система обнаружения зонда (74) для использования со сканирующим зондовым микроскопом содержит систему обнаружения высоты (88) и систему обнаружения отклонения (28). Когда сканируется поверхность образца, свет, отраженный от зонда (16) микроскопа, разделяется на две составляющие. Первая составляющая (84) анализируется системой обнаружения отклонения (28) и используется в системе обратной связи, которая поддерживает среднее отклонение зонда по существу постоянным во время сканирования. Вторая составляющая (86) анализируется системой обнаружения высоты (88), от которой получается указание высоты зонда над фиксированной контрольной точкой и посредством этого изображение поверхности образца. Технический результат - повышение функциональности, улучшение качества изображения. 7 н.з. и 30 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии. Способ подвода зонда к образцу для сканирующего зондового микроскопа, предполагающий выполнение этапов, в процессе которых происходит чередование режима работы двигателя подвода с полностью втянутым сканером и режима выдвижения сканера с неработающим двигателем подвода до тех пор, пока на одном из этапов выдвижения сканера острие зонда не окажется вблизи образца. При этом на этапах выдвижения сканера сканером управляет цепь обратной связи, рабочая точка цепи обратной связи на каждом этапе выдвижения сканера постепенно изменяется, начиная с величины входного сигнала цепи обратной связи в момент начала этого этапа, таким образом, чтобы обратная связь, выдвигая сканер, начиная с полностью втянутого состояния, отрабатывала эти изменения до тех пор, пока сканер не окажется полностью выдвинутым или острие зонда не окажется вблизи образца. При этом в качестве зонда используют силовой зондовый датчик с оптической системой регистрации, на протяжении процесса подвода происходит возбуждение колебаний консоли силового зондового датчика, и близость острия зонда к образцу определяется по резкому скачку сигнала фазы колебаний. Технический результат - уменьшение степени разрушительного воздействия на исследуемый образец, повышение точности измерений. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электронно-измерительной технике и нанотехнологиям и предназначено в том числе для использования со сканирующим зондовым микроскопом (СЗМ) при исследовании микро- и нанорельефа поверхности. СЗМ содержит виброизоляционное основание, средство привода точного позиционирования, обеспечивающее детектируемое взаимодействие между зондом и образцом, механизм детектирования зонда и механизм обратной связи, обеспечивающий регулирование расстояния, отделяющего зонд и образец, а также шестиосевую механическую систему сближения и позиционирования, программируемый блок управления измерением и перемещением, измерительный датчик с механизмом обратной связи. Технический результат - расширение функциональных возможностей СЗМ за счет обеспечения возможности работы микроскопа с образцами большого размера и сложной формы путем требуемого для исследования позиционирования образца и измерения расстояния между зондом и образцом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии, преимущественно атомно-силовой микроскопии, и может быть использовано для измерений размеров нанообъектов и рельефа поверхностей, имеющих перепад высот наноразмера. Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения рельефа и свойств поверхности для сканирующего зондового микроскопа сканирование осуществляют в направлении, параллельном поверхности образца по заданной траектории, данные регистрируют при прямом или обратном проходе, а для формирования сигнала, управляющего перпендикулярными поверхности образца перемещениями, используют массив значений управляющего сигнала, снятый на предыдущей строке сканирования, совместно с массивом значений сигнала ошибки рассогласования, умноженным на калибровочный коэффициент. Технический результат - повышение скорости сканирования и уменьшение погрешности измерения. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство предназначено для исследования поверхности образцов после модификации их поверхности. Сканирующий зондовый микроскоп с нанотомом включает базовый элемент, на котором установлен держатель пуансона с пуансоном, сопряженный с первым приводом, держатель образца с образцом, сопряженный со вторым приводом, и сканирующий блок, имеющий возможность сопряжения с образцом. Первый привод выполнен однокоординатным (координата Y), перемещающим пуансон по направлению в сторону образца. Второй привод выполнен однокоординатным (координата X), перемещающим держатель образца с образцом перпендикулярно координате Y. Технический результат - повышение точности измерения, расширение функциональных возможностей устройства. 20 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к способу изучения поверхности тела методом атомно-силовой микроскопии и может применяться в нанотехнологиях и материаловедении. При реализации способа на столе блока сканера атомно-силового микроскопа размещают эталонный образец и производят измерение амплитудных кривых в прерывисто-контактном режиме, затем удаляют эталонный образец, размещают на названном столе исследуемый образец и осуществляют измерение амплитудных кривых при тех же параметрах, что и для эталонного образца. Затем сравнивают значения угла наклона линейной части амплитудной кривой для исследуемого образца и значение угла наклона амплитудной кривой для эталонного образца, при отклонении значения наклона амплитудной кривой исследуемого образца от значения данного параметра для эталонного образца более чем на 10% производят увлажнение газовой среды над исследуемым образцом до тех пор, пока расхождение значений угла наклона линейной части амплитудной кривой для исследуемого образца и угла наклона амплитудной кривой для эталонного образца будет составлять не более 10%. При достижении указанного значения увлажнение газовой среды прекращают. В качестве эталонного образца можно применять свежий скол пирографита. Технический результат - повышение достоверности результатов исследования поверхности твердого тела методом атомно-силовой микроскопии. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно, к устройствам измерения с помощью сканирующего зондового микроскопа рельефа, линейных размеров и физических характеристик поверхности объектов в режимах сканирующего туннельного микроскопа. Технический результат изобретения заключается в повышении разрешения устройства. Сканирующий зондовый микроскоп, совмещенный с устройством модификации поверхности объекта, включает платформу, на которой установлены пуансон с первым приводом и механизм перемещения образца со вторым приводом, сканирующее устройство, измерительный зонд с держателем и блок управления. Причем сканирующее устройство установлено на механизме перемещения образца, а образец закреплен на сканирующем устройстве. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам точного позиционирования образца в сверхвысоком вакууме при помощи пьезоэлектрических двигателей и системы емкостных датчиков в установках с фокусированным ионным или электронным пучком, в которых формируются наноэлементы. Позиционирование образца относительно ионной пушки происходит не только с помощью грубых ультразвуковых двигателей, но и с помощью перемещения дополнительно установленной платформы с пьезодвигателями в систему позиционирования образца, положение которой отслеживается точными емкостными датчиками. Происходит компенсация термического дрейфа координатной системы позиционирования и нелинейности движения пьезодвигателей с помощью обработки сигналов с емкостных датчиков в системе позиционирования и обратной связи с пьезодвигателями. Ведется слежение и компенсация отклонения ионной пушки в результате термического перекоса вакуумной камеры с помощью дополнительных перемещений пьезоэлектрических двигателей в результате обработки сигналов с емкостных датчиков, следящих за положением фланца, к которому прикреплена ионная пушка, относительно основы системы позиционирования, закрепленной к нижнему фланцу камеры. Осуществляется контроль положения системы позиционирования, находящейся в камере сверхвысокого вакуума, с помощью интерферометрической системы, находящейся вне камеры, через смотровое окно. Технический результат - увеличение точности получения требуемых теоретически рассчитанных элементов наноэлектроники с хорошей воспроизводимостью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.