本文描述的数字式扫描图像监示仪是根据扫描质子微探针的特殊要求研制的。它的图像真实.分辨率高、仪器功能多样,为搜索感兴趣的扫描区域和实时监示被测样品提供了方便.还能清晰而直观地描绘出微区微量元素的分布图,从而确保了SPM按全定量扫描分析(TQSA)要求获取数据的可靠性。

1引言 扫描探针显微镜(SPM)由于具有纳米甚至原子量级的分辨率,20多年来已引起各个领域科学家们的广泛兴趣.在精密工程领域,它作为一种极具前途的纳米计量工具,已在许多国家受到了广泛的重视,如美国NIST,德国PTB和英国NPL等都相继开展了基于SPM的纳米计量技术研究.但作为纳米级的计量分析仪器,不仅要有高分辨率,更要有纳米级甚至更高的精度.因此需要计量工作者对SPM在纳米计量应用的各个方面有比较全面和深入的了解.本文在SPM图像重建、漂移的在线补偿、纳米定位和三维表面粗糙度测量等方面进行了讨论.

对扫描探针显微镜(SPM)的基本原理、成像模式及其在超精密加工中的新应用进行了评述.介绍了SPM在微细加工和光刻新技术中的应用.指出纳米级加工机理的研究将依赖于SPM的复合化和多功能化.只有实现了加工与检测的一体化才能正确评价加工方法及工艺参数的优化选择,从而推进超精密加工技术的发展.

本文以德州仪器公司的TMS20C6713 DSP为基础,介绍了一种新型数字式SPM系统的硬件解决方案.文章首先指出原先的SPM系统的一些缺点,进而介绍数字信号处理器TMS320C6713芯片的一些优点,最后给出了基于该DSP芯片的主控板的主要结构以及整个数字式DSP-SPM系统的硬件方案.

以ＡＦＭ测量的表面微观形貌为基础，采用数值仿真技术，定量地分析光探针直径对表面微观形貌测量的影响。结果表明：评定参数Ｒａ，Ｒｑ，Ｒｙ，Ｒｚ，Ｒｋｕ以及平均轮廓斜率和最大轮廓斜率都随光探针直径的增加而减小，Ｒｓｍ随光探针直径的增大而增大，而Ｒｓｋ不随光探针直径单调变化。

我们建立了一套系统用来驱动冲击式微位移机构并实现数据的实时采集和分析，测定了叠片式压电元件的有效矿井民常数，比较了锯齿波和抛物波对微位移机构的驱动效果，测试了微位移机构的和步长和工作速度，以及在斜面上的爬行能力。同时我们通过分析和选择驱动波型参数，更好地控制了微位移机构的行进方向和速度。

商业化和大多数自制SPM开发和研制的目的卞要是获得表自的信息，要想使适合扫描探针加土的要求，必须对其进行一些必要的改进。木文讨论在DI公司多功能SPM基础上开发的纳米加土系统。

扫描探针显微镜(SPM)现在不仅用于表面微观形貌的检测,同时也用于纳米超精密加工和原子操纵.该文介绍了用STM和AFM进行纳米级加工的各种最新方法针尖直接雕刻,针尖光刻加工,局部阳极氧化,原子沉积形成纳米点,原子去除形成沟槽微结构,多针尖加工, 原子自组装形成三维结构等.使用SPM的纳米级加工对发展微型机械、纳米电子学和微机电系统具有重要意义.

本文报导国际上研制的第一台在纳米测量中，在中等测量范围内，具有微型光纤传导激光干涉三维测量系统、可自校准和进行绝对测量的计量型原子力显微镜。它的诞生，可使目前用于纳米技术研究的扫描隧道显微镜定量化，并将其所测量的纳米量值直接与米定义相衔接。使人们更加准确地了解纳米范围内的各种物理现象，并对它们测量误差的抑制及其补偿方法，并进行了大量的实验，得到良好的结果。目前，该计量型原子力显微镜在其测量范围内，

扫描探针显微技术应用越来越广泛,其探针制备技术也不断得到开发.从探针结构的改进和探针功能的扩展等方面对近几年来探针制备技术的相关发展进行了阐述,探讨了SPM技术的拓展和新应用,同时也讨论各种制备方法的特点和适用条件.