[发明专利]一种适用于轻敲模式原子力显微镜的谐波激励成像系统

摘要

本发明公开了一种适用于轻敲模式原子力显微镜的谐波激励成像系统，其是在传统的轻敲模式原子力显微镜中增加了函数发生器、低通滤波器和锁相放大器，函数发生器连接在AFM探针激励器的激励信号输入端上，锁相放大器连接在光电四象限接收器与AFM控制器之间，在函数发生器与锁相放大器之间串联有低通滤波器。本发明谐波激励成像系统是一种在轻敲模式下使用谐波的叠加信号作为激励源，使用锁相放大器得到探针运动的高次谐波分量，并使用这些高次谐波分量的振幅和相位来获得更多信息和更高分辨率的成像技术。

主权项

1、一种适用于轻敲模式原子力显微镜的谐波激励成像系统，其特征在于：是在传统的轻敲模式原子力显微镜中增加了函数发生器、低通滤波器和锁相放大器，函数发生器连接在AFM探针激励器的激励信号输入端上，锁相放大器连接在光电四象限接收器与AFM控制器之间，在函数发生器与锁相放大器之间串联有低通滤波器；所述的函数发生器输出的非正弦谐波信号V0分别作用到低通滤波器和AFM探针激励器上；所述的低通滤波器对接收的非正弦谐波信号V0进行滤除频率高于第一个共振频率f1的信号分量，从而得到基频信号V1输出给锁相放大器；所述的AFM探针激励器中的探针在非正弦谐波信号V0下进行振动，激光器产生的光束聚焦到AFM探针激励器的悬臂顶端，反射的激光束被光电四象限接收器接收并输出检测控制信号V2给锁相放大器；所述的锁相放大器利用基频信号V1对接收到的检测控制信号V2进行解调放大处理后分别输出探针振幅V3和探针相位V4给AFM控制器；所述的AFM控制器根据探针振幅V3和探针相位V4来输出启动指令给扫描器进行样品的三维成像。