用于扫描探针显微镜的复合型三维压电扫描器 被引量：6

1

作者 洪涛 王佳 +1 位作者 刘秀梅 丁琳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第1期30-32,51,共4页

三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器，并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±４００Ｖ时其扫描范围达到１３μｍ×１３μｍ。其ｘ，ｙ方向的非线性度小于０... 三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器，并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±４００Ｖ时其扫描范围达到１３μｍ×１３μｍ。其ｘ，ｙ方向的非线性度小于０．３６％，ｚ方向的非线性度小于０．１４％。这种扫描器被用于扫描近场光学显微镜探测系统中。 展开更多

关键词 扫描探针显微镜 压电扫描器 压电陶瓷

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压电扫描器系统中迟滞补偿器的设计 被引量：2

2

作者 吴鑫 陈四海 +2 位作者 熊小刚 石本义 陈巍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1503-1507,共5页

在自适应光学、空间光通信、激光加工等领域,激光扫描器是其中的一项关键器件。基于压电陶瓷叠堆的传统激光扫描器很难实现较好的线性扫描,为此设计了一种基于迟滞补偿器的压电扫描器。介绍了基于迟滞补偿器的压电扫描器系统组成,分析... 在自适应光学、空间光通信、激光加工等领域,激光扫描器是其中的一项关键器件。基于压电陶瓷叠堆的传统激光扫描器很难实现较好的线性扫描,为此设计了一种基于迟滞补偿器的压电扫描器。介绍了基于迟滞补偿器的压电扫描器系统组成,分析了压电扫描器中迟滞回线的修正原理及方法。利用经过迟滞补偿后的驱动信号驱动激光扫描器进行扫描,实验结果表明:采用该方法后扫描过程中的迟滞现象得到了很好的抑制,压电扫描器的线性性能得到了明显的改善,20 Hz下三角波扫描非线性度由6%减小至小于1%。该扫描器还具有其他优点:扫描角度范围大、扫描带宽高、尺寸小、结构简单等。 展开更多

关键词 迟滞补偿器 压电扫描器 迟滞特性 非线性度

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压电扫描器对SPM电场加工的影响 被引量：1

3

作者 郭彤 胡晓东 胡小唐 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第1期34-36,46,共4页

利用扫描探针显微镜(SPM)能够实现纳米级电子器件和机械器件的加工。压电扫描器是SPM电场加工中的重要部件,它实现了针尖的移动,使得SPM可在样品表面生成氧化结构。该文着重探讨了单管式扫描器的结构以及压电陶瓷特性对SPM电场加工的影... 利用扫描探针显微镜(SPM)能够实现纳米级电子器件和机械器件的加工。压电扫描器是SPM电场加工中的重要部件,它实现了针尖的移动,使得SPM可在样品表面生成氧化结构。该文着重探讨了单管式扫描器的结构以及压电陶瓷特性对SPM电场加工的影响,分析了多种误差来源,并给出了相应的解决方法,这有利于进一步改进纳米加工系统,提高电场加工的精度和重复性。 展开更多

关键词 压电扫描器 单管式 电场加工 锆钛酸铅陶瓷(PZT)

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压电扫描器非线性校正的实验研究 被引量：3

4

作者 李晓娜 韩立 +1 位作者 左燕生 奚爽 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第2期219-221,共3页

针对扫描探针显微镜的压电扫描器提出一种非线性校正方法。利用双频激光干涉仪对压电扫描管的位移-电压曲线进行测量,设计非线性校正算法,修正控制电压以实现对压电扫描管非线性校正,将该方法应用于扫描探针显微镜。实验表明该方法能实... 针对扫描探针显微镜的压电扫描器提出一种非线性校正方法。利用双频激光干涉仪对压电扫描管的位移-电压曲线进行测量,设计非线性校正算法,修正控制电压以实现对压电扫描管非线性校正,将该方法应用于扫描探针显微镜。实验表明该方法能实现压电扫描器的非线性校正。 展开更多

关键词 扫描探针显微镜 压电陶瓷扫描器 非线性校正 双频激光干涉仪

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SNOM压电扫描器非线性特征的测量与校正

5

作者 徐铁军 潘栋 +2 位作者 王佳 章恩耀 田芊 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第1期79-82,共4页

扫描近场光学显微镜(SNOM)是基于非辐射场的产生和探测,能够实现超衍射极限分辨率的光学成像。但纳米精度的压电陶瓷扫描器的非线性始终是影响成像质量的关键问题。该文提出了改善SNOM系统中压电陶瓷扫描器的非线性特性的方法。在测得... 扫描近场光学显微镜(SNOM)是基于非辐射场的产生和探测,能够实现超衍射极限分辨率的光学成像。但纳米精度的压电陶瓷扫描器的非线性始终是影响成像质量的关键问题。该文提出了改善SNOM系统中压电陶瓷扫描器的非线性特性的方法。在测得的压电陶瓷位移-电压关系的基础上,运用校正压电陶瓷非线性的方法,使压电陶瓷扫描器位移输出的线性度大幅度提高,相关系数从0.99提高到0.9999。实验结果表明,经过非线性校正,SNOM光学图像质量得到明显改善。 展开更多

关键词 扫描近场光学显微镜(SNOM) 压电陶瓷扫描器 非线性校正

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压电光学扫描器的驱动技术 被引量：5

6

作者 舒晓武 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第2期85-88,94,共5页

详细分析了压电扫描器的电学特性及其对扫描特性的影响，设计出压电扫描器的驱动电路，能正常驱动压电扫描器实现大角度扫描，在低温条件下（１００Ｋ），扫描角度能达到３°以上，扫描频率为２０Ｈｚ。

关键词 压电陶瓷 压电扫描器 驱动技术

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新型二维压电光学扫描器 被引量：2

7

作者 袁松梅 林继杰 +1 位作者 庄驰 刘强 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第4期411-413,共3页

介绍了一种新型二维压电光学扫描器的制备和工作原理,并利用有限元模型对二维压电光学扫描器作了振动模态的分析,最后采用激光多普勒干涉仪测量了二维压电光学扫描器的扫描频率和振动特性。实验表明,二维压电光学扫描器仅用2个双压电晶... 介绍了一种新型二维压电光学扫描器的制备和工作原理,并利用有限元模型对二维压电光学扫描器作了振动模态的分析,最后采用激光多普勒干涉仪测量了二维压电光学扫描器的扫描频率和振动特性。实验表明,二维压电光学扫描器仅用2个双压电晶片驱动反射镜实现二维图像扫描,其器件加工简单,结构设计合理,同时适用于驱动器领域,实现二维驱动。 展开更多

关键词 二维压电光学扫描器 激光多普勒干涉仪 振动模态 有限元分析

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新型压电陶瓷角扫描器(PZTA)

8

作者 舒晓武 刘承 +1 位作者 朱成武 杨国光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期496-500,共5页

本文介绍了一种全新结构的压电角扫描器ＰＺＴＡ，在对ＰＺＴ材料压电变形研究的基础上，开展了用逆压电效应进行大角度可控光扫描的探索性工作，并成功实现了可用于低温扫描的压电角扫描器。

关键词 压电陶瓷 压电角扫描器 压电扫描

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应用于高速离子电导扫描成像的双压电定位平台 被引量：5

9

作者 庄健 王志武 廖晓波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2203-2214,共12页

为了解决离子电导显微成像系统中传统跳跃工作模式高速扫描时存在的运动过冲以及成像速度慢的问题,提出了一种基于双压电纳米定位平台的高速扫描方法。根据扫描系统需求提出了采用大行程-慢速和小行程-快速压电纳米定位平台串联的设计方... 为了解决离子电导显微成像系统中传统跳跃工作模式高速扫描时存在的运动过冲以及成像速度慢的问题,提出了一种基于双压电纳米定位平台的高速扫描方法。根据扫描系统需求提出了采用大行程-慢速和小行程-快速压电纳米定位平台串联的设计方案,满足探针Z向测量量程要求并可快速回提探针。以菱形位移放大机构和导向机构为构型,设计并确定双压电驱动扫描平台的关键几何参数。基于解析模型计算了定位平台的静力学性能参数并采用有限元分析方法分析了双压电平台的静/动态特性。最后,加工了双压电平台样机并进行了离子电流过冲和形貌扫描成像的测试。实验结果表明所设计的双压电驱动探针定位平台在保证成像稳定的前提下可使下探速度至少达到500 nm/ms,有效地减小了电流过冲,提高了系统成像效率。 展开更多

关键词 离子电导扫描成像系统 双压电扫描器 位移放大机构 跳跃工作模式

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大角度低温光学扫描器 被引量：1

10

作者 舒晓武 刘承 +1 位作者 赵为党 杨国光 《光子学报》 EI CAS CSCD 1998年第3期259-265,共7页

本文介绍了低温大角度扫描器的理论特性和制作技术．我们进行了利用压电陶瓷“逆压电效应”原理在常温条件下进行大角度、可控光扫描的探索性工作，并取得了可喜的成功。

关键词 压电扫描器 PZTA 光扫描 低温 大角度 航天探测

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真空调频原子力显微镜高精度扫描器设计与校准

11

作者 温阳 陈纵横 +8 位作者 王博 冯婕 舒鹏丽 郭强 温焕飞 唐军 菅原康弘 马宗敏 刘俊 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期316-324,共9页

原子力显微镜(AFM)是一种表征样品表面的物理化学信息的精密仪器,AFM高精度扫描器是整个测量与表征系统的核心部件,其性能直接影响整个测量系统的性能,因此对原子力显微镜高精度扫描器的研究具有重要意义。介绍了调频原子力显微镜(FM-A... 原子力显微镜(AFM)是一种表征样品表面的物理化学信息的精密仪器,AFM高精度扫描器是整个测量与表征系统的核心部件,其性能直接影响整个测量系统的性能,因此对原子力显微镜高精度扫描器的研究具有重要意义。介绍了调频原子力显微镜(FM-AFM)、AFM精密扫描平台以及扫描器的基本原理,提出了更为精确的扫描器设计模型,并将根据真空FM-AFM实际需要设计的扫描器搭载到自主研发的超高真空AFM系统中进行测试,结果表明了设计模型的精确性。随后,根据实验测试结果进行了相应的校准,提出了一种基于图像进行非线性校准的简易方法。最后,对云母样品表面形貌进行了测量,得到了云母台阶。 展开更多

关键词 调频原子力显微镜 AFM精密扫描平台 压电扫描器 滞后效应 非线性校准

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扫描探针显微镜（SPM）在精密尺寸计量中的应用

12

作者 胡小唐 庄在龙 张国雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期180-184,共5页

由于其原子量级的分辨力和固有的测量原理，ＳＰＭ很适合于精密尺寸和形貌的测量。但是，一般的ＳＰＭ并不是专为精密测量而设计的，其结构上存在着许多误差因素，较大地影响了测量结果。本文从测量角度出发，分析了各误差因素在测量结... 由于其原子量级的分辨力和固有的测量原理，ＳＰＭ很适合于精密尺寸和形貌的测量。但是，一般的ＳＰＭ并不是专为精密测量而设计的，其结构上存在着许多误差因素，较大地影响了测量结果。本文从测量角度出发，分析了各误差因素在测量结果中的表现形式，并给出了相应的提高测量精度的方法。实验结果证明了这些方法很好地提高了ＳＰＭ尺寸测量的精度。 展开更多

关键词 扫描探针显微镜(SPM) 精密尺寸 测量精度 测量结果 误差因素 测量系统 压电误差 结构误差 压电扫描器 表现形式

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基于双压电陶瓷驱动原理的精密定位平台研究 被引量：3

13

作者 胡志平 谷森 +4 位作者 唐飞扬 孙浩楠 朱军辉 王勇 汝长海 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第3期317-320,325,共5页

为解决精密定位平台大运动行程与大扫描范围之间的矛盾性问题,实现大行程跨尺度纳米定位,该文提出了一种基于双压电陶瓷驱动原理的精密定位平台。该装置结合了粘滑驱动定位平台大运动行程、压电扫描器大扫描范围及高分辨率的优点。平台... 为解决精密定位平台大运动行程与大扫描范围之间的矛盾性问题,实现大行程跨尺度纳米定位,该文提出了一种基于双压电陶瓷驱动原理的精密定位平台。该装置结合了粘滑驱动定位平台大运动行程、压电扫描器大扫描范围及高分辨率的优点。平台由基座、驱动模块、柔性铰链机构和导轨组成。驱动模块包括大、小压电陶瓷,大、小压电陶瓷分别以扫描和步进模式驱动定位平台。实验表明,该精密定位平台最大运动行程为21 mm,最大扫描范围为4.9μm,最小分辨率为16 nm,水平运动方向最大步进运动速度可达10 mm/s,满足大行程、大扫描范围兼容的要求。 展开更多

关键词 粘滑驱动 压电扫描器 扫描范围 扫描模式 步进模式 分辨率

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基于Preisach模型的深度学习网络迟滞建模 被引量：16

14

作者 武毅男 方勇纯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期723-731,共9页

针对传统压电扫描器迟滞模型泛化能力较弱的问题,提出了一种基于Preisach模型的深度学习网络来建立迟滞模型,提高了模型的学习能力和泛化能力.具体而言,首先利用深度学习在深度特征提取方面的优势,建立包含卷积层、池化层、展开层以及... 针对传统压电扫描器迟滞模型泛化能力较弱的问题,提出了一种基于Preisach模型的深度学习网络来建立迟滞模型,提高了模型的学习能力和泛化能力.具体而言,首先利用深度学习在深度特征提取方面的优势,建立包含卷积层、池化层、展开层以及深度特征层的深度学习层来提取输入电压信号的特征信息;其次,利用傅里叶变换层计算得到输入信号的频率,并将频率输入到非线性层,构造并输出了与输入信号频率相关的非线性项,该非线性项作为权值函数与Preisach模型的迟滞单元输出相乘,并将乘积叠加得到了频率相关的模型输出向量;最后,将深度学习层输出的特征向量与Preisach模型输出向量点乘,即可得到深度学习网络的最终输出位移.同时利用电容位移传感器采集的16组输入输出信号对深度学习网络进行训练,得到了网络中的权值参数,并利用其他8组输入输出数据对深度网络进行测试,训练和测试结果表明,本文所提出的基于Preisach模型的深度学习网络在得到高精度迟滞模型的同时,提高了模型的泛化能力. 展开更多

关键词 压电扫描器 迟滞非线性 PREISACH模型 深度学习

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