扫描探针显微镜的全数字控制方法及系统

摘要

本发明提供一种扫描探针显微镜的全数字化控制方法及系统，由单个处理器多任务并行地进行反馈控制、扫描控制、接受输入和数据处理。该控制方法为：将扫描探针显微镜的针尖和样品相互作用大小转换成为电压值连接到A/D卡，A/D卡周期性定时地进行A/D转换并在每次转换完成后通过中断信号通知处理器，处理器暂停当前的接受输入和数据处理的任务，转而进行反馈控制和扫描控制：对A/D卡转换得到的数字量进行负反馈计算得到探针和样片之间的距离，然后根据设定的扫描轨迹计算出针尖所要移动到的位置，最后这些控制量通过D/A卡转换成电压，使探针发生移动。本发明控制系统结构简单，全数字化的负反馈计算精度高。

主权项

1、一种扫描探针显微镜的全数字控制方法，其步骤包括：(1)设置A/D卡的时钟信号源周期性地触发，将针尖和样品的相互作用信号进行A/D转换，并在每次转换完成后发送CPU中断信号；(2)中央处理器接到中断信号后，暂停接受输入和数据处理，转而进行反馈和扫描控制，根据A/D转换得到的数字量进行负反馈运算得到针尖需要调整到的Z方向坐标，根据由操作人员设定的扫描轨迹计算得到针尖的X和Y方向坐标；(3)中央处理器将针尖坐标和其它控制量通过D/A卡转换成电压输出，使探针发生移动。