基于石英音叉测头的三维纳米测量与定位实验研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 致谢 | 第8-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-21页 |
| ·扫描探针显微镜的发展 | 第15-16页 |
| ·纳米测量简述及其国内外研究现状 | 第16-20页 |
| ·纳米测量系统简述 | 第16-17页 |
| ·纳米测量系统国内外研究现状 | 第17-20页 |
| ·课题研究内容及来源 | 第20-21页 |
| ·研究内容 | 第20页 |
| ·课题来源 | 第20-21页 |
| 第二章 基于石英音叉的 SPM 系统设计的改进 | 第21-43页 |
| ·扫描探针显微镜的工作原理 | 第21页 |
| ·SPM 系统测头的构成及工作原理 | 第21-32页 |
| ·石英音叉的选择 | 第22-24页 |
| ·钨探针的制备原理及实验 | 第24-25页 |
| ·石英音叉与探针的粘接 | 第25-26页 |
| ·SPM 系统测头扫频程序设计与频谱分析 | 第26-32页 |
| ·SPM 系统整体系统电路设计与改进 | 第32-34页 |
| ·测头前放电路设计 | 第32页 |
| ·测头励振与频率跟踪电路设计 | 第32-34页 |
| ·信号处理电路及信号采集 | 第34-37页 |
| ·振幅反馈控制 | 第34-35页 |
| ·相位反馈控制 | 第35-36页 |
| ·处理电路信号的采集 | 第36-37页 |
| ·三维纳米定位台 | 第37-40页 |
| ·宏动部分及微动部分 | 第37-38页 |
| ·三维纳米定位台控制方式 | 第38-40页 |
| ·数字 PI 调节器设计 | 第40-43页 |
| ·PID 控制 | 第40页 |
| ·数字 PID 调节器 | 第40-42页 |
| ·本系统 PI 控制器设计 | 第42-43页 |
| 第三章 系统性能测试及实验结果分析 | 第43-64页 |
| ·系统噪声测试及改进 | 第43-46页 |
| ·采集卡噪声 | 第43页 |
| ·三维定位装置 Z 方向定位噪声 | 第43-44页 |
| ·处理电路噪声 | 第44-45页 |
| ·隔振措施 | 第45-46页 |
| ·系统控制软件设计 | 第46-50页 |
| ·系统控制软件总体设计 | 第46页 |
| ·探针与试样逼近程序设计 | 第46-48页 |
| ·动态响应程序设计 | 第48-49页 |
| ·扫描程序设计 | 第49-50页 |
| ·实验结果与分析 | 第50-64页 |
| ·探针与试样逼近曲线的获取 | 第50-51页 |
| ·SPM 系统的 PI 整定 | 第51-55页 |
| ·试样三维扫描及图像分析 | 第55-61页 |
| ·系统扫描重复性测试 | 第61-64页 |
| 第四章 三维纳米定位方法及系统搭建 | 第64-73页 |
| ·基于石英音叉的三维纳米定位系统原理 | 第64页 |
| ·探球的制备原理及实验 | 第64-68页 |
| ·实验材料及成型原理 | 第64-66页 |
| ·光纤微探球的制备实验 | 第66-67页 |
| ·粘接探球的石英音叉测头的扫频实验 | 第67-68页 |
| ·粘接探球的石英音叉测头的三维定位实验 | 第68-73页 |
| ·X 方向定位实验研究 | 第69页 |
| ·Y 方向定位实验研究 | 第69-70页 |
| ·Z 方向定位实验研究 | 第70-71页 |
| ·三轴定位重复性实验 | 第71-73页 |
| 第五章 总结与展望 | 第73-75页 |
| ·研究总结 | 第73-74页 |
| ·工作展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 硕士期间发表论文及获奖情况 | 第79-80页 |
