[实用新型]一种新型的三维扫描的自旋浓度测量系统

摘要

一种新型的三维扫描的自旋浓度测量系统，主要由激光聚焦调节系统、荧光采集系统和金刚石位移台。由激光通过共聚焦系统配合激光聚焦调节系统实现在网格化的金刚石上定点测量及聚焦深度的调节，其中聚焦压电组实现共聚焦系统聚焦深度调节，其主要由扭动压电组和伸缩压电组以间隔穿插的方式组成，通过运动配合来实现凸透镜的聚焦深度调节；金刚石由激发所产生的荧光通过PD采集后经数据采集卡传入计算机；金刚石固定于金刚石位移台，金刚石位移台实现nm尺度平面移动。测量系统将金刚石分为n层，每层分为nxn个矩阵网格，激光聚焦于nxnxn个网格内进行NV激发并采集荧光，计算每个格点的浓度实现三维浓度的扫描。

主权项

1.一种新型的三维扫描的自旋浓度测量系统，其特征在于包括激光聚焦调节系统（1）、荧光采集系统（2）和金刚石位移台（3）；所述激光聚焦调节系统（1）包括聚焦压电组（1-1）、激光器（1-2）、第一小孔（1-31）、第二小孔（1-32）、偏振片（1-4）、第一凸透镜（1-51）、第二凸透镜（1-52）和二色镜（1-6）；激光器（1-2）发射的激光经过第一小孔（1-31）后再通过偏振片（1-4）出来偏振光，再经过第一凸透镜（1-51）聚焦后经过第二小孔（1-32）后再由第二凸透镜（1-52）聚焦后经二色镜（1-6）反射，由聚焦压电组（1-1）进行精准聚焦照射于金刚石上；所述聚焦压电组（1-1）包括间隔式组合压电片组（1-1-1）、凸透镜（1-1-2）、凸透镜固定架（1-1-3）和外部固定架（1-1-4）；凸透镜（1-1-2）安装于凸透镜固定架（1-1-3）的内部，凸透镜固定架（1-1-3）与外部固定架（1-1-4）之间采用间隔式组合压电片组（1-1-1）连接；间隔式组合压电片组（1-1-1）包括扭动压电组（1-1-1-1）和伸缩压电组（1-1-1-2），扭动压电组（1-1-1-1）和伸缩压电组（1-1-1-2）中的压电片间隔穿插排布；所述荧光采集系统（2）包括光电探测器、数据采集卡和计算机，金刚石（3-1）激发产生的荧光经过聚焦压电组（1-1）、二色镜（1-6）被PD检测到后经过数据采集卡将数据传入计算机；所述金刚石位移台（3）包括金刚石（3-1）、载物台（3-2）、摩擦板（3-3）和压电驱动座（3-4），金刚石（3-1）固定于载物台（3-2）上，载物台（3-2）下方与摩擦板（3-3）固定连接，在摩擦板（3-3）的四个角点处分别安装压电驱动座（3-4）；压电驱动座（3-4）包括间接驱动球（3-4-1）、扭摆压电组（3-4-2）和底部固定座（3-4-3），底部固定座3-4-3呈五面体盒子状，其内部五个面的中心安装扭摆压电组（3-4-2），扭摆压电组（3-4-2）与间接驱动球（3-4-1）连接，间接驱动球（3-4-1）与位于其上方的摩擦板（3-3）接触，并带动摩擦板（3-3）进行移动。