[实用新型]一种量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台

说明书

本实用新型公开了一种量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台，包括中空安装平台，中空安装平台包括呈上下位置固定的中空顶板和中空底板，中空顶板与中空底板之间设置有二维调节装置，二维调节装置底部连接有安装AFM探针的探针支座，AFM探针置于中空安装平台的中空区域下部，二维调节装置通过探针支座带动AFM探针在水平方向上移动实现水平方向上位置调节，中空顶板上安装有实现探针支座竖直升降的升降调节装置；本实用新型的量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台，通过中空结构的设置，实现了物镜与探针结构部件的直接相对安装，移动台整体结构简单且体积小，可以实现三维微动调节，调节精度高。

技术领域

本实用新型属于量子钻石原子力显微镜领域，更具体的说涉及一种量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台。

背景技术

量子钻石原子力显微镜(QDAFM)谱仪是一台基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位(NV)中心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，可实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度，为发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等提供了全新技术手段，在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。

AFM探针是量子钻石原子力显微镜上必要组成部件，量子钻石原子力显微镜工作时，通过调整AFM探针与测试样品之间位置实现探针对样品作用力的调节。现有技术中，量子钻石原子力显微镜中位移台多为实心结构，中间部位被导向结构填满，中间不能安装物镜等结构件，导致量子钻石原子力显微镜整体或移动台体积大且结构复杂，移动台一般只能单轴运动，实现三维运动时一般需要三个位移台加上转接件才能实现，重量叠加，不适合轻量化的使用环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台，通过中空结构的设置，实现了物镜与探针结构部件的直接相对安装，移动台整体结构简单且体积小，可以实现三维微动调节，调节精度高。

本实用新型技术方案一种量子钻石原子力显微镜用三维微米移动台，包括中空安装平台，所述中空安装平台包括呈上下位置固定的中空顶板和中空底板，所述中空顶板与所述中空底板之间设置有二维调节装置，所述二维调节装置底部连接有安装AFM探针的探针支座，AFM探针置于所述中空安装平台的中空区域下部，所述二维调节装置通过所述探针支座带动AFM探针在水平方向上移动实现水平方向上位置调节，所述中空顶板上安装有实现探针支座竖直升降的升降调节装置。

优选地，所述二维调节装置包括分别实现所述探针支座在相互垂直的X轴和Y轴方向上进行位置调节的X轴调节装置和Y轴调节装置；所述X轴调节装置包括置于所述中空底板上部的中空的移动板、置于所述移动板上部的中空的导板和推动移动板沿导板在X轴方向上滑动的X轴微动电机。

优选地，所述导板呈矩形且两组相对的侧面上均分别设置有燕尾导槽，与X轴平行的一组燕尾导槽内分别配合有X轴滑块，两所述X轴滑块与所述移动板固定安装；与X轴垂直的一组燕尾导槽内分别配合有Y轴固定导向块，两所述Y轴固定导向块与所述中空顶板固定安装，所述Y轴固定导向块、导板和X轴滑块实现所述移动板在竖直方向上的安装。

优选地，所述X轴微动电机呈轴线与X轴平行状态固定在所述中空底板上，且X轴微动电机的电机轴朝向所述移动板，推动所述移动板沿导板在X轴方向移动。

优选地，所述X轴调节装置还包括X轴复位机构，所述X轴复位机构包括两轴线投影与X轴平行的X轴复位弹簧，两所述X轴复位弹簧分别设置在移动板的中空区域内两侧，X轴复位弹簧两端分别与移动板和导板固定，实现移动板在X轴方向上的复位。

优选地，所述Y轴调节装置包括Y轴微动电机，所述Y轴微动电机呈轴线与Y轴平行状态固定在所述中空底板上，且Y轴微动电机的电机轴朝向所述导板，并作用在安装在所述移动板上的X轴滑块上，通过推动X轴滑块带动移动板和导板沿Y轴方向上移动。