[发明专利]一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构

权利要求书

1.一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，包括探针（1）、扫描头，钛顶座（11）、压电堆栈马达（12）、扫描管保持架（13）、支撑杆（14）和压电堆栈马达支撑座（15），其特征在于：所述压电堆栈马达（12）的压电陶瓷采用EBL#3材料，所述压电堆栈马达（12）包括中间堆栈（12-1）、侧堆栈（12-2）、磷铜垫片（12-3）和磷铜弹簧片（12-4），所述中间堆栈（12-1）两侧各有一对侧堆栈（12-2），所述中间堆栈（12-1）由6片压电陶瓷片组成，采用EBL#3，尺寸为32mm*9mm*0.5mm，所述侧堆栈（12-2）由3片压电陶瓷片组成，采用EBL#3，尺寸为15.5mm×9mm×0.5mm，在压电陶瓷片拐角内开1mm×0.2mm×0.2mm的坑，坑内埋Pt引线，所述磷铜垫片（12-3）尺寸为9mm×1.5mm×0.3mm，中间开2×0.15mm的方槽，所述磷铜垫片（12-3）卡在中间堆栈（12-1）和两边4个侧堆栈（12-2）之间，所述磷铜弹簧片（12-4）尺寸为9mm×1.5mm×0.2mm，每个侧堆栈（12-2）外侧有一对磷铜弹簧片（12-4），所述磷铜弹簧片（12-4）卡在支撑杆（14）与侧堆栈（12-2）之间，所述压电堆栈马达（12）安装在压电堆栈马达支撑座（15）上，所述压电堆栈马达（12）两侧各有一个支撑杆（14），所述压电堆栈马达（12）上端套有扫描管保持架（13），所述支撑杆（14）两端分别与扫描管保持架（13）和压电堆栈马达支撑座（15）相连，所述钛顶座（11）在扫描管保持架（13）上方，所述钛顶座（11）内拆装有扫描头，所述钛顶座（11）内有安装样品座（16）的卡槽，所述样品座（16）的卡槽与扫描头相对应，所述扫描头的黄铜管（10）内插入有探针（1），所述扫描头包括针架（2）、扫描管（3）、刚玉基座（4）、钨片（5）、刚玉管（6）、弹簧片（7）、钨盖（8）、刚玉珠（9）和黄铜管（10），所述扫描管（3）一端与刚玉基座（4）相连，所述扫描管（3）另一端与针架（2）相连，所述针架（2）上面固定安装有黄铜管（10），所述刚玉管（6）套装在刚玉基座（4）外，所述钨片（5）和钨盖（8）包住刚玉管（6），所述钨片（5）和钨盖（8）构成钨导轨，所述弹簧片（7）在刚玉管（6）外壁与钨盖（8）之间，所述弹簧片（7）固定于钨盖（8）内的槽内，所述刚玉珠（9）在刚玉基座（4）底部。

2.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于：所述探针（1）为电化学刻蚀的铂铱针。

3.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于：所述扫描管（3）的外径3.2mm、长度6.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于： 所述刚玉管（6）的外径为5mm、壁厚为0.75mm、长度为15mm。

5.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于：所述黄铜管（10）的外径2mm，内径0.2mm，长度5mm。

6.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于： 所述刚玉基座（4）外壁有4个条形槽（4-1），所述条形槽（4-1）与刚玉基座（4）的中心线平行。

7.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于：所述钨导轨中钨盖（8）占整个钨导轨的2/3，所述钨盖（8）内部中间有一个宽1.6mm、深0.1mm的槽，所述钨导轨中钨片（5）的两端有90度的棱。

8.根据权利要求1所述的一种采用马达-扫描头分离技术的扫描隧道显微镜结构，其特征在于：所述显微镜结构还包括样品座（16），所述样品座（16）用金属钽制造，采用凸字形结构，样品固定在样品座（16）的上表面并通过边角的四个孔进行定位，所述样品座（16）的上表面中间有定位孔，所述样品座（16）安装在钛顶座（11）的安装样品座（16）的卡槽内，所述样品座（16）的肩部与安装样品座（16）的卡槽过盈配合，所述样品座（16）两侧与安装样品座（16）的卡槽成间隙配合。