基于雙重驅(qū)動技術(shù)的三維納米定位系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航天技術(shù)、微電子工程、計量科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)與光電子工程、精密工程、生物工程、納米科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域迫切需要納米定位技術(shù)。納米定位技術(shù)己成為前沿科學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。納米定位技術(shù)是一個跨學(xué)科的技術(shù)，它涉及到光學(xué)、機械、電子、物理學(xué)、自動化、計算機等許多領(lǐng)域的知識。
　　 目前，在材料科學(xué)研究領(lǐng)域、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、刑事偵察、冶金等領(lǐng)域均廣泛應(yīng)用了SEM(掃描電子顯微鏡)，TEM

2、(透射電子顯微鏡)及FIB(聚焦離子束電子顯微鏡)等設(shè)備。這些設(shè)備就好比通向微觀世界的眼睛，人們可以通過他們直接觀測到樣品的微觀信息。但隨著各領(lǐng)域研究的不斷深入，僅僅“看”到這些微觀信息已經(jīng)不能滿足研究人員的需求了。在更多情況下，人們希望電鏡中有一雙“手”，來實現(xiàn)對被測物體的操縱(如移動、定位、加工)和測量(如三維形貌測量、電學(xué)測量、力學(xué)測量等)。這種微納米量級的操縱和測量不但要求操縱工具具有非常高的運動分辨率，而且要有精密的作用力控制

3、功能，以防止在操縱樣品的過程中損壞樣品?？梢?，納米科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展依賴納米定位技術(shù)的發(fā)展。
　　 針對上述情況，本文研制了一款采用雙重驅(qū)動技術(shù)的三維納米定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)以微處理器C8051F340為控制核心，以四分壓電陶瓷為微位移驅(qū)動，以超聲波馬達(dá)為宏位移驅(qū)動，結(jié)合由高壓精密運算放大器PA86與高速D/A轉(zhuǎn)換器AD5362構(gòu)成的微驅(qū)動和由D/A轉(zhuǎn)換器AD667與AB1A驅(qū)動器構(gòu)成的宏驅(qū)動，達(dá)到了納米級的定位。系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可