扫描探针显微镜微型镜盒的制作方法

自从1982年发明了第一台扫描探针显微镜---扫描隧道显微镜(简称STM)以来，以其极高的分辨率(原子分辨率)，丰富的物理信息(样品表面电子云密度信息)，以及低廉的造价，立刻得到了极为广泛的应用。不久，又出现了原子力显微镜，磁力显微镜等等。它们利用电致伸缩效应的器件如电致伸缩步进器及电致伸缩扫描管，使用相应的探针对样品表面扫描，以测量不同类型的样品表面性质，统称为扫描探针显微镜。它现在已发展成一个很大的显微镜家庭。扫描探针显微镜近期的研究与应用主要集中在超低温，超高真空扫描探针显微镜的研制以及在这些极端的物理条件下用它们对样品表面进行测量。这时，如何最大限度地降低温度，提高真空度，降低噪音和减少震动干扰就成为当前最迫切的需要。以往的扫描探针显微镜真空室一般设计得比较大，原因是真空室内必须装有机械手臂或其它一些传动装置，以便在真空中切割制备样品，得到新鲜的待测表面。这样一来，真空就很难抽的很高。较大的真空室也使得室内的温度很难被降得很低。另外，震动干扰和其它噪音都不太好控制。存在真空室体积大、重量重、携带不方便，结构复杂、容易漏气、生产成本高等不足之处。

本实用新型的目的是为了克服上述扫描探针显微镜存在结构复杂、体积太大、真空很难抽的很高、温度很难被降得很低等不足之处，设计一种结构简单合理、生产成本低、体积小、便于携带、便于抽高真空和/或降低温度以及降低噪音的扫描探针显微镜微型镜盒。

本实用新型的另一个目的是在上述微型镜盒的基础上，在盒内还可完成对样品进行真空切割，设计一种结构简单合理、生产成本低、体积小、便于携带、便于抽高真空和/或降低温度以及降低噪音的扫描探针显微镜微型镜盒。

本实用新型的再一个目的是在上述微型镜盒的基础上，可实现多种扫描探针在微型镜盒中的集成，既可一次性对样品进行多种不同类型探针的扫描，并可在盒内对探针进行真空更换，设计一种结构简单合理、生产成本低、体积小、便于携带、便于抽高真空和/或降低温度以及降低噪音的扫描探针显微镜微型镜盒。

本实用新型目的可通过以下措施得以实现，该扫描探针显微镜微型镜盒，包括电致伸缩步进器、电致伸缩扫描管，还包括有盒体、盒盖、样品座、探针、探针架、通讯接口和抽气孔，所述样品座设在盒体内壁上，通讯接口和抽气孔设在盒体或盒盖上，电致伸缩步进器经弹簧片压装在盒体内，电致伸缩扫描管的后端固定在电致伸缩步进器上，探针架设在电致伸缩扫描管的前端，探针装在探针架上，探针信号线和电致伸缩步进器控制线及电致伸缩扫描管控制线与通讯接口连接。

本实用新型的上述目的也可通过以下措施得以实现，该扫描探针显微镜微型镜盒，包括电致伸缩步进器、电致伸缩扫描管，还包括有盒体、盒盖、样品座、探针、探针架、通讯接口和抽气孔，所述探针架设在盒体内壁上，探针装在探针架上，通讯接口和抽气孔设在盒体或盒盖上，电致伸缩步进器经弹簧片压装在盒体内，电致伸缩扫描管的后端固定在电致伸缩步进器上，样品座设在电致伸缩扫描管的前端，探针信号线和电致伸缩步进器控制线及电致伸缩扫描管控制线与通讯接口连接。

本实用新型的另一个目的可通过以下措施得以实现，其结构主要是在上述微型镜盒的基础上，增设样品切断顶杆，对于样品座设在盒体内壁上而探针架设在电致伸缩扫描管前端的镜盒，所述样品切断顶杆设在电致伸缩步进器的前端。对于样品座设在电致伸缩扫描管前端而探针架设在盒体内壁上的镜盒，所述样品切断顶杆设在探针架附近的盒体内壁上。

本实用新型的再一个目的可通过以下措施得以实现，其结构主要是在上述微型镜盒的基础上，在探针附近的探针架上设有位置靠后的辅助探针，所述探针和辅助探针可选用扫描隧道显微镜探针和/或原子力显微镜探针和/或磁力显微镜探针。

本实用新型的扫描探针显微镜微型镜盒，由于其体积只受限于探针，电致伸缩步进器，电致伸缩扫描管等少数小体积的组件，故而镜盒的体积可做得很小，目前可做到小如香烟盒，由于体积小，对提高显微镜的真空度、降低温度、对提高信噪比和信号稳定性等都极为有利。当探针被样品碰断时，可用位置靠后的辅助探针代替而继续工作，还可在盒内对样品进行真空切割，并能一次性完成对样品进行多种不同类型探针的扫描，具有结构简单合理、生产成本低、体积小、便于携带、便于抽高真空、降低温度以及降低噪音等优点，既适合扫描隧道显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜等多种不同类型的扫描探针显微镜单独使用，也适合扫描隧道显微镜和原子力显微镜和磁力显微镜等多种不同类型的扫描探针显微镜组合使用。