[实用新型]一种原子力显微镜探针装夹辅助装置

说明书

原子力显微镜探针装夹辅助装置由基座、支撑柱、探针引导槽、撬杆、放置棘爪的面板和拨叉组成。支撑柱两端通过螺旋副分别与基座和探针引导槽联接在一起。面板内孔和撬杆轴通过间隙配合联接在一起，同时面板凸缘上表面与探针引导槽底部焊接。通过调节支撑柱两端螺纹的伸出量来调整探针引导槽位置高度直到其与探针夹高度相近；将基座在实验台上平移，使探针引导槽端部的V型定位槽与探针槽基座接近直到接触；利用撬杆将探针夹压片顶起，最后用特制叉子推动探针从引导槽进入到探针槽。本实用新型可显著提高探针装夹的成功率，而且可以显著提高探针的安装精度。

技术领域

本实用新型属于纳米级超精密测量领域，具体涉及原子力显微镜探针的装夹问题，用于辅助装夹探针。

背景技术

原子力显微镜(atomic force microscopes简称AFM)，以其纳米级的精度被应用于机械加工表面质量和形貌检测，丰富了三维纳米表面形貌的测量理论。AFM的纳米级的分辨率，依赖于其带有纳米级针尖的探针。探针造价昂贵，尤其是金刚石针尖探针。在手动安装探针时，因操作困难，极易导致探针脱落而受损失效。同时在安装过程中很难保证探针与探针夹上放置基片的微槽底部垂直，以此干扰了安装精度从而影响了实验的准确性。因此迫切需要一种安全、有效、便捷的探针装夹辅助装置，提高探针装夹的成功率和准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种导引装置和辅助推针的特制叉子，以解决探针在装夹过程中易脱落的问题并提高探针的安装精度。

本实用新型技术方案如下：

1.原子力显微镜探针装夹辅助装置由基座、支撑柱、探针引导槽、撬杆、放置棘爪的面板和拨叉组成。支撑柱两端通过螺旋副分别与基座和探针引导槽联接在一起。面板内孔和撬杆轴通过间隙配合联接在一起，同时面板凸缘上表面与探针引导槽底部焊接。

2.所述基座外观为圆柱形，表面中间位置设有螺纹通孔。

3.所述支撑柱为两端有螺纹的柱状件，其一端同基座实现螺纹连接，另一端同样依靠螺纹与探针引导槽连接。可通过调节两端螺纹的伸出量达到调整探针引导槽位置高度的目的，其中同基座连接一端螺纹导程较大，实现伸长量的粗调；同探针引导槽连接一端螺纹导程则较小，实现伸长量的微调。

4.所述探针引导槽上设有螺纹孔，上表面设有引导槽，引导槽分为预置槽、直槽和V型定位槽。预置槽为放入探针的初始位置；直槽底面为倾斜面，与水平面呈12°夹角，与探针夹微槽的倾斜角度相同；V型定位槽开于直槽末端，在直槽与探针夹微槽贴合时起辅助定位作用。

5.所述撬杆中间有单侧轴肩，用于与面板配合时的轴向限位；撬杆上有棘轮，与棘爪一起工作，使撬杆只能进行单侧的圆周转动；其最细端部是截面为凸轮的柱体，工作时插入到探针夹压片间隙中；另一端是旋动装置，用手进行旋动，可使撬杆整体转动。

6.所述面板上有内孔，与撬杆轴进行配合；其中一端面上有一凸缘，与探针引导槽焊接在一起；另一端面上有一伸出梁，截面为圆，与棘爪轴孔配合。

7.所述拨叉有两个细小叉尖，用于推动探针通过探针引导槽将其安装到探针夹上。

本实用新型的原子力显微镜探针装夹辅助装置具有以下优势：

1.本装置结构简单，易于组装，操作方便，体积小，重量轻。

2.本装置使用灵活，探针引导槽高度位置在一定范围内可任意调整以保证处于合适位置。

3.本实用新型可显著提高探针装夹的成功率。

4.本实用新型可以显著提高探针的安装精度。

附图说明

图1探针装夹辅助装置的整体结构示意图。

图2是基座结构示意图。