| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-28页 |
| 1.1 纳米测试技术 | 第8-10页 |
| 1.2 扫描探针显微镜技术 | 第10-14页 |
| 1.2.1 扫描探针显微镜 | 第10-11页 |
| 1.2.2 原子力显微镜 | 第11-13页 |
| 1.2.3 扫描探针精密测控中的关键技术 | 第13-14页 |
| 1.3 扫描探针精密测控中的关键技术的研究现状 | 第14-24页 |
| 1.3.1 快速原子力显微镜的研究现状 | 第14-21页 |
| 1.3.2 基于 AFM 的生物单分子力学特性测试研究现状 | 第21-24页 |
| 1.4 课题研究意义和主要工作 | 第24-28页 |
| 第二章 扫描探针精密测控技术理论分析 | 第28-56页 |
| 2.1 AFM 的探针 Z 向弯曲检测原理 | 第28-29页 |
| 2.2 微悬臂梁 | 第29-32页 |
| 2.2.1 探针与样品的作用模型 | 第29-31页 |
| 2.2.2 微悬臂梁弹性系数的标定 | 第31-32页 |
| 2.3 压电陶瓷驱动器的理论分析 | 第32-40页 |
| 2.3.1 压电效应 | 第32-33页 |
| 2.3.2 压电陶瓷驱动器的特性 | 第33-35页 |
| 2.3.3 压电陶瓷扫描器的类型 | 第35-37页 |
| 2.3.4 压电陶瓷驱动器的系统辨识方法 | 第37-40页 |
| 2.4 Z 向反馈控制算法理论分析 | 第40-54页 |
| 2.4.1 控制理论的发展历程 | 第40-42页 |
| 2.4.2 比例积分微分控制算法 | 第42-43页 |
| 2.4.3 PID 参数自整定方法及对比 | 第43-47页 |
| 2.4.4 智能模糊 PI 控制算法的基本原理 | 第47-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第三章 扫描探针精密测控技术实现方法 | 第56-78页 |
| 3.1 快速成像技术实现方法 | 第56-71页 |
| 3.1.1 快速成像技术的意义 | 第56-57页 |
| 3.1.2 AFM 系统扫描方法设计 | 第57-60页 |
| 3.1.3 AFM 系统 Z 向反馈控制算法设计 | 第60-69页 |
| 3.1.4 AFM 系统速率自适应算法设计 | 第69-71页 |
| 3.2 基于 AFM 的单分子力谱精确测试方法 | 第71-77页 |
| 3.2.1 基于 AFM 的单分子力谱测试原理及两种操纵模式 | 第71-75页 |
| 3.2.2 恒速模式下单分子力谱的精确测试方法 | 第75-77页 |
| 3.3 本章小结 | 第77-78页 |
| 第四章 AFM 快速成像技术应用实验 | 第78-104页 |
| 4.1 AFM 扫描成像实验系统 | 第78-84页 |
| 4.1.1 总体设计 | 第78-80页 |
| 4.1.2 压电陶瓷扫描器 | 第80-81页 |
| 4.1.3 电路设计 | 第81-83页 |
| 4.1.4 数据采集系统及软件设计 | 第83-84页 |
| 4.2 AFM 正弦波扫描实验 | 第84-88页 |
| 4.2.1 横向压电陶瓷驱动器共振频率的测试 | 第84-86页 |
| 4.2.2 正弦波扫描实验 | 第86-88页 |
| 4.3 基于智能模糊 PI 控制算法的 AFM 系统扫描实验 | 第88-91页 |
| 4.3.1 系统单点反馈实验 | 第88-89页 |
| 4.3.2 AFM 系统扫描成像实验 | 第89-91页 |
| 4.4 基于速率自适应算法的 AFM 系统扫描实验 | 第91-101页 |
| 4.4.1 Z 向系统辨识方案 | 第91-93页 |
| 4.4.2 AFM 系统参数设置 | 第93-95页 |
| 4.4.3 基于速率自适应算法的仿真实验 | 第95-97页 |
| 4.4.4 基于速率自适应算法的扫描实验 | 第97-101页 |
| 4.5 本章小结 | 第101-104页 |
| 第五章 基于 AFM 的单分子力谱精确测试实验 | 第104-120页 |
| 5.1 基于 AFM 的单分子力谱实验系统 | 第104-107页 |
| 5.2 分子标尺法的实验结果 | 第107-114页 |
| 5.2.1 单个氨基酸长度的差分测试 | 第107-111页 |
| 5.2.2 误差分析 | 第111-112页 |
| 5.2.3 查询算法 | 第112-114页 |
| 5.3 分子标尺方法验证实验 | 第114-117页 |
| 5.4 本章小结 | 第117-120页 |
| 第六章 总结与展望 | 第120-124页 |
| 参考文献 | 第124-136页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138页 |
