基于一体长方体分光补偿结构的干涉装置对微米级位移的测量

实现对微小变化量的精确测量对于生产生活和相关科研领域都具有极其重要的意义,现阶段较为常用的脉冲测距仪和相位法测距仪都无法满足生产生活的需要,因此,我们通过使用基于一体长方体分光补偿结构的干涉仪具有更高测量精度的特点设计制造了新型微米级位移测量仪。因测量精度的高低取决于干涉光的波长的大小,因此本装置仅提供最低测量精度,在使用760nm激光波长进行干涉时的测量精度为0.00038mm。

基于光束偏转法的原子力显微镜探针一致性装配系统研究

为解决原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)系统更换探针后光路调整复杂耗时、精度不足的问题,本文首次提出通过精密控制探针与探针夹装配位置来实现更换的探针相对AFM系统原光路位置的一致,进而实现免去AFM系统换针后调整光路步骤。该系统的光路一致性组件采用光束偏转法对探针位置与偏转进行放大与监测,并使用高精度位移与角度调节平台进行探针相对于探针夹的方位调整。通过实物搭建对探针一致性效果进行了验证,并对紫外光(Ultraviolet,UV)胶水固化过程导致探针位置偏移影响;探针不同偏移量时产生的探测器噪音对AFM系统成像质量影响进行了系统分析。实验结果表明:经由该系统装配的探针平均位置精度接近1.1μm;并且在AFM系统中更换一致性探针仅需8 s。该系统实现了高精度且质量稳定的探针一致性装配,极大地简化了AFM系统重新校准光路的操作步骤,其与自动换针装置配合可有效提升工业计量型AFM的操作与测量性能。