[发明专利]一种原子力显微镜扫描探针夹持器

说明书

本发明公开了一种原子力显微镜扫描探针夹持器，包括基体，所述基体设有连接部和向下探出的夹持部，在所述夹持部的下方设有夹持簧片，所述夹持簧片与所述夹持部后端固接，前部相抵形成夹紧结构；所述夹持簧片设有与其触接的按压推杆，所述按压推杆安装在所述夹持部上。本发明通过采用在基体夹持部下方设置与其相抵的夹持簧片来形成夹紧结构，并采用按压推杆推动夹持簧片松开的结构，能够方便地实现探针的夹持和放松，便于探针的取出和安装固定，提高探针的更换速度和效率，能够快速完成探针的安装和更换。同时便于探针洁净度的保持。

技术领域

本发明涉及一种原子力显微镜，特别是涉及一种原子力显微镜扫描探针夹持装置。

背景技术

20世纪80年代，IBM公司苏黎世研究中心的Binning等人发明了第一台原子力显微镜，其主要功能是通过检测原子之间的接触、原子键合、范德瓦耳斯力或卡西米尔效应等来呈现样品的表面特征。随着科学技术的发展和科研人员的不断改进与创新，原子力显微镜的功能得到了进一步提高。

原子力显微镜的基本原理是将一个对微弱力极敏感的微悬臂探针一端固定在夹持装置上，另一端通过一微小的针尖与样品表面进行相互作用。利用光学检测法或隧道电流检测法，可测得微悬臂上针尖相对样品表面各点的位置变化，从而获得样品表面的形貌信息。在成像过程中，探针与被测样品间的距离保持在纳米量级。探针的几何尺寸为微米量级，工作模式可分为接触模式、非接触模式和敲击模式。接触模式是探针针尖始终与样品表面保持紧密的接触，而相互作用力是排斥力。扫描时，悬臂施加在针尖上的力有可能破坏试样的表面结构，因此力的大小范围在10^-10～10^-6N。非接触模式是悬臂在距离试样表面上方5～10nm的距离处振荡，样品与针尖之间的相互作用由范德华力控制，通常为10^-12N，样品不易被破坏。敲击模式是悬臂在试样表面上方以其共振频率振荡，针尖仅仅是周期性地短暂地接触/敲击样品表面。

原子力显微镜在不同工作模式下，其检测探针的类型也不相同，因此如何快速有效地安装、更换微悬臂探针是急需解决的一个问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够快速安装和更换微悬臂探针的原子力显微镜扫描探针夹持器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种原子力显微镜扫描探针夹持器，包括基体，所述基体设有连接部和向下探出的夹持部，在所述夹持部的下方设有夹持簧片，所述夹持簧片与所述夹持部后端固接，前部相抵形成夹紧结构；所述夹持簧片设有与其触接的按压推杆，所述按压推杆安装在所述夹持部上。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

所述夹持簧片采用弯折结构。

所述夹持部的下探倾角为7～20°。

所述连接部设有与显微镜适配的燕尾块和定位孔。

所述按压推杆设有直径较小的主体部分和直径较大的下输出端，在所述主体部分上套装有压簧，所述压簧夹压在所述下输出端和阶梯型安装孔的台阶之间，所述阶梯型安装孔设置在所述夹持部内。

所述按压推杆设置在所述夹持簧片的后部。

所述夹持簧片与所述夹持部后端通过螺栓固接。