谐振增强型AFM闭环反馈控制系统的研究
| 第一章 绪论 | 第1-20页 |
| ·扫描探针显微术的发展及现状 | 第6-10页 |
| ·原子力显微镜的结构及工作原理 | 第10-12页 |
| ·谐振增强型AFM的闭环控制模式 | 第12-17页 |
| ·非接触谐振增强型AFM的伺服控制 | 第12-13页 |
| ·轻敲模式谐振增强型AFM的伺服控制 | 第13-17页 |
| ·本课题研究内容和目的 | 第17-20页 |
| 第二章 非接触谐振增强型闭环AFM的系统设计 | 第20-35页 |
| ·闭环AFM的整体结构 | 第20-21页 |
| ·微位移机构设计 | 第21-22页 |
| ·X-Y向压电扫描控制方案 | 第21页 |
| ·Z向微位移设计 | 第21-22页 |
| ·微弱力检测部分 | 第22-31页 |
| ·力传感器—微悬臂的要求及选择 | 第22-24页 |
| ·点衍射干涉在微位移检测中的应用 | 第24-28页 |
| ·微探针驱动及微弱信号的检测 | 第28-31页 |
| ·反馈控制系统设计 | 第31-35页 |
| ·反馈控制系统设计分析 | 第31页 |
| ·PID控制在反馈系统中的应用 | 第31-32页 |
| ·本系统所采用反馈控制系统分析 | 第32-35页 |
| 第三章 闭环AFM系统的硬件设计及改进 | 第35-58页 |
| ·四维探针调节机构及闭环系统样品台的设计 | 第35-38页 |
| ·Z向压电样品台的改进 | 第35-36页 |
| ·微探针四维微调节机构的设计与制作 | 第36-38页 |
| ·开环电路的改进与调试 | 第38-41页 |
| ·光电管前置放大电路的改进与调试 | 第38-39页 |
| ·频率合成部分的设计与改进 | 第39-41页 |
| ·反馈控制系统的设计及制作 | 第41-58页 |
| ·电路设计原理和功能分析 | 第42-43页 |
| ·压电体的特性分析及选择 | 第43-45页 |
| ·锁相电路部分 | 第45-47页 |
| ·低通滤波及比较积分电路部分 | 第47-51页 |
| ·高压放大电路部分 | 第51-53页 |
| ·线路板制作及闭环系统调试 | 第53-58页 |
| 第四章 软件系统设计 | 第58-69页 |
| ·样品扫描及数据采集处理过程 | 第58-61页 |
| ·多功能AD/DA采集卡的编程控制 | 第61-62页 |
| ·纳米级图像的三维面型显示 | 第62-66页 |
| ·纳米级图像的三维建模 | 第62页 |
| ·图像处理模式 | 第62-65页 |
| ·OpenGL的可视化设计 | 第65-66页 |
| ·PZT驱动及力曲线测量编程 | 第66-69页 |
| 第五章 闭环AFM系统实验与结果分析 | 第69-76页 |
| ·系统实验 | 第69-70页 |
| ·力曲线测量及结果分析 | 第70-72页 |
| ·表面形貌测量及结果分析 | 第72-74页 |
| ·开环测量结果 | 第72-73页 |
| ·闭环测量结果 | 第73-74页 |
| ·两种测量模式的结果比较 | 第74页 |
| ·近一步工作展望 | 第74-76页 |
| 硕士在读期间已发表的论文 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77页 |