基于雙重驅動技術的三維納米定位系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，航天技術、微電子工程、計量科學與技術、光學與光電子工程、精密工程、生物工程、納米科學與技術等領域迫切需要納米定位技術。納米定位技術己成為前沿科學、工程技術領域的關鍵技術之一。納米定位技術是一個跨學科的技術，它涉及到光學、機械、電子、物理學、自動化、計算機等許多領域的知識。
　　 目前，在材料科學研究領域、生物學、醫(yī)學、半導體材料與器件、地質勘探、刑事偵察、冶金等領域均廣泛應用了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)等設備。這些設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。但隨著各領域研究的不斷深入，僅僅“看”到這些微觀信息已經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、電學測量、力學測量等)。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。可見，納米科學與技術的發(fā)展依賴納米定位技術的發(fā)展。
　　 針對上述情況，本文研制了一款采用雙重驅動技術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動，以超聲波馬達為宏位移驅動，結合由高壓精密運算放大器PA86與高速D/A轉換器AD5362構成的微驅動和由D/A轉換器AD667與AB1A驅動器構成的宏驅動，達到了納米級的定位。系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可