一种基于显微白光干涉的纳米探针装置

摘要

一种基于显微白光干涉的纳米探针装置，包括干涉显微镜主体、参考物镜、反射镜、测量物镜、微悬臂探针和CCD探测器。干涉显微镜主体内部的白光经过分光后，一部分经过测量物镜会聚到微悬臂探针针尖顶部的反射镜上并被反射，进入干涉显微镜主体内部；另一部分通过参考物镜投射到反射镜上并被反射回干涉显微镜主体内部，与由微悬臂探针针尖顶部反射镜反射的白光汇聚，产生的白光干涉条纹。干涉条纹经干涉显微镜主体内部放大镜放大后，在CCD探测器成像平面上成像。该方法具有探针具有结构简单、能实现多探针同时测量、测量精度高和成本低的特点，可用于微米级位移、表面形貌与结构等的测量，分辨率可达1纳米。

主权项

一种基于显微白光干涉的纳米探针装置，包括干涉显微镜主体(12)、参考物镜(10)、反射镜(9)、测量物镜(16)、微悬臂探针(21)和CCD探测器(13)，其特征在于，所述CCD探测器(13)固定设置于干涉显微镜主体(12)上的探测器连接套筒(14)的上部，所述参考物镜(10)旋入并固定在干涉显微镜主体(12)一端的参考物镜套筒(11)中，反射镜(9)设置在参考物镜(10)的焦平面处，该反射镜9为圆形平面反射镜，被分成四个面积相等的扇形区域，其中三个区域分别镀有不同反射率的膜，剩下的一个不镀膜，光投射到此区域不反射，测量物镜(16)通过测量物镜套筒(4)与干涉显微镜主体(12)的下端相连，纳米探针装置的前端通过连接套管(1)连接到测量物镜套筒(4)上；其中，所述纳米探针装置的前端包括连接套管(1)、支承套管(2)、主支架(3)、紧固螺钉(15)、圆盘导槽座(17)、圆盘导槽(18)、连接螺钉(19)、探针连接杆(20)和微悬臂探针(21)，支承套管(2)与连接套管(1)螺纹连接，支承套管(2)的外圆柱面为光滑面，主支架(3)通过该光滑面下部突出的台阶支承，并通过紧固螺钉(15)与支承套管(2)锁紧，所述圆盘导槽座(17)固定在主支架(3)下端伸出的横梁上，探针连接杆(20)置于圆盘导槽(18)的导槽中，所述连接螺钉(19)将探针连接杆(20)和圆盘导槽(18)连接到圆盘导槽座(17)上，所述微悬臂探针(21)固定在探针连接杆(20)上。