Туннельный микроскоп

 

Изобретение относится к исследованию поверхности методом туннельной микроскопии. Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров туннельного микроскопа, что достигается путем изменения конструкции взаимодействующих подвижных элементов. Микроскоп содержит узел сканирования, выполненный из двух соосно расположенных трубчатых пьезоэлементов (ПЭ), объекте держатель и источник пилообразного напряжения с несимметричными фронтами импульсов. На внутреннем ПЭ установлено измерительное острие. С противоположного от острия торца этот ПЭ жестко соединен со стержнем, установленным в направляющей втулке, жёстко соединенной со смежным торцом внешнего ПЭ, противоположный торец которого закреплен на основании. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 H 01. J 37/285

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787690/21 (22) 31.01.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Институт аналитического приборостроения Научно-технического объединения АН

СССР (72) А. О. Голубок, Д, Н. Давыдов, B. А. Тимофеев и С. Я. Типисев (53) 621.385,833.28 (088.8) (56) Патент Швейцарии

N 643397; кл. Н 01 .1 37/287,.опублик. 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1520609, кл. H 01 J 37/285, 1987, (54) ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП (57) Изобретение относится к исследованию поверхности методом туннельной микроИзобретение относится к исследованию поверхности методом туннельной микроскопии испектроскопии и может быть использовано в исследовательских и

- технологических установках.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров микроскопа за счет изменения конструкции взаимодействующих подвижных элементов.

На чертеже показана схема микроскопа.

Он содержит узел сканирования, выполненный из двух соосно расположенных сое- диненных между собой сйежными торцами трубчатых пьезоэлементов 1 и 2, на внутреннем из которых 1 со стороны свободного торца установлено острие 3. узел взаимного позиционирования острия и образца, включающий внешний пьезоэлемент 2, соеди-. ненный с источником.4 пилообразного

„„!Ж„„1721662 А1 скопии. Целью изобретения является умен ьшение габаритных размеров туннельного микроскопа, что достигается путем изменения конструкции взаимодействующих подвижных элементов. Микроскоп содержит узел сканирования, выполненный из двух соосно расположенных трубчатых пьезоэлементов (ПЭ), объектодержатель и источник пилообразного напряжения с несимметричными фронтами импульсов. На внутреннем

ПЭ установлено измерительное острие. С противоположного от острия торца этот ПЭ жестко соединен со стержнем. установленным в направляющей втулке, жестко соединенной со смежным торцом внешнего ПЭ, противоположный торец которого закреплен на основании. 1 ил. напряжения с несимметричными фронтами импульсов, стержень 5, зафиксированный силой трения с помощью упругого элемента

6 в направляющей втулке 7. При этом внешний пьезоэлемент 2 закреплен на переходной детали 8, установленной на основании

9, на котором закреплены держатель 10 с образцом 11.

Устройство работает следующим образом.

Внутренний пьезоэлемент 1 в начальном положении находится на расстоянии от держателя 0,1...10 мм, что позволяет производить как смену образца, так и его исследование другими методами. При подаче на электроды внешнего пьезоэлемента 2 импульсов от источника 4 в соответствии с фронтом импульса происходит медленное или быстрое изменение его длины. Когда значение сипы инерции превышает силу

1721662

Формула изобретения

Составитель B. Гаврюшин

Техред М, Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор А.Зробок

Заказ 956 Тираж Подписное . ,8НИИПИ Государственного комитета bio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 трения в паре стержень 5 — направляющая втулка 7 обеспечивается относительное проскальзывание в указанной паре. В результате торец внутреннего пьезоэлемента

1 с острием 3 приближается к поверхности образца 11. Пои достижении туннельного зазора (10...20Д ) начинается сканирование исследуемой поверхности с помощью внутреннего пьезоэлемента. Аналогичным образом при изменении чередования фронтов импульсов осуществляется отвод внутреннего пьезоэлемента с острием от образца, В данном устройстве из-за использования для перемещения собственной массы внутреннего пьезоэлемента со стержнем габаритные размеры по сравнению с прототи-. пом могут быть уменьшены примерно вдвое, при этом уменьшается электрическая нагрузка на управляющие электроды пьезоэлементов. Микроскоп прост в изготовлении и легко совместим с другими установками для исследования поверхности.

Туннельный микроскоп, содержащий узел сканирования, выполненный из двух

5 соосно расположенных трубчатых пьезоэлементов, на внутреннем из которых установлено острие, объектодержатель, установленный на основании, и источник пилообразного напряжения с несимметрич10 ными фронтами импульсов, выход которого соединен с управляющими электродами внешнего пьезоэлемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров микроскопа, внутренний пье15 зоэлемент с противоположного от острия торца жестко соединен со стержнем, установленным с возможностью осевого регулируемого упругим элементом смещения в направляющей втулке. жестко соединенной

20 со смежным торцом внешнего пьезоэлемента, противоположный торец которого закреплен на основании.