原子力显微镜校准技术的研究

摘要

该文研究了一台具有中等测量范围，并加装了由三台微型激光干涉仪组成的三维测量系统的计量型原子力显微镜的扫描器校准，提出了单参数校准和三维校准两种方法。所设计的干涉仪的布局特别适合于计量特性的研究（如一个移动轴在其它两个从标方向所产生的耦合位移）及原子力微镜的校准。由于x向、y向干涉仪的测量面与原子力显微镜的x-y测量面不共面，当测量台发生转动时所造成的很大的阿贝误差。通过用一两维自准直光管对测量台的转角进行测量对此进行了研究分析。所做的校准是对整个测量空间进行的，而不是仅仅对某根轴线而言的。并在原子力显微镜的驱动控制程序中加入用校准结果所产生的校准数据，使得原子力显微镜的移动能够在一个相当接近于正交和等距的三维测量空间进行。