无线控制式原子力显微镜系统

作者：章海军; 陈佳骏; 王英达; 尤清扬

来源：光学精密工程, 2018, 26(09): 2206-2212.

• 原子力显微镜
• 嵌入式系统
• WiFi
• 无线控制
• 移动电源

提出了一种基于嵌入式系统和WiFi无线控制的接触模式原子力显微镜(AFM)系统。该AFM系统直接由迷你型移动电源给扫描与反馈电路及嵌入式系统等供电;嵌入式系统由微型电脑树莓派和微小型AD&DA模块构成,通过WiFi与笔记本电脑实现无线数据通信。利用这一方法,成功研发了无线控制式AFM系统,并开展了微纳米样品的扫描成像实验。实验结果表明,该AFM系统的横向分辨率达到纳米量级,纵向分辨率达到0.1nm,最大扫描范围为3.6μm×3.6μm。该系统的显著特点是无需交流市电供电,无需直流高压电源,也无需与计算机之间的线缆连接,可在约100m远处通过无线控制的方式实现AFM的扫描成像。这一新型AFM系统,不仅能够在微纳米技术的常规领域得到应用,而且在野外考察、隔离环境、真空条件、气体氛围环境及星际探测等特殊领域具有广阔的应用前景。

• 单位
  浙江大学; 现代光学仪器国家重点实验室