微懸臂梁陣列傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微懸臂梁傳感器是在原子力顯微鏡技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，原子力顯微鏡(AFM)的出現(xiàn)導(dǎo)致微懸臂梁作為一種能夠檢測(cè)許多生物、化學(xué)和物理現(xiàn)象的傳感器。其因具有靈敏度高，響應(yīng)速度快和非標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。利用微梁傳感平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的傳感檢測(cè)研究是當(dāng)前微納傳感技術(shù)研究的新熱點(diǎn)。目前微梁傳感器的研究都向著大尺度、高通量以及實(shí)時(shí)測(cè)量等方向發(fā)展，因此需要能夠完成對(duì)多試樣測(cè)量的平臺(tái)以達(dá)到檢測(cè)目的。
　　本文以微梁傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外微梁傳感系

2、統(tǒng)平臺(tái)以及微梁傳感的光學(xué)讀出檢測(cè)方式等進(jìn)行探究，提出本文的探究方案并開(kāi)展相關(guān)探究工作。在確定采用光學(xué)讀出方式之后，為實(shí)現(xiàn)激光束空中變向的目標(biāo)，本文提出利用轉(zhuǎn)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列微梁的掃描檢測(cè)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)不同位置上平面鏡的反射，使激光束依次通過(guò)平面鏡下方的通光孔垂直反射到微梁陣列尖端，利用光杠桿原理將微梁尖端納米量級(jí)的位移進(jìn)行放大，再通過(guò)光電位置敏感探測(cè)器對(duì)位移信號(hào)進(jìn)行時(shí)序檢測(cè)，利用轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)循環(huán)掃描，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各微梁上產(chǎn)生的信息進(jìn)

3、行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　本文首先介紹微梁傳感器及其作為檢測(cè)手段的發(fā)展歷程，其中，對(duì)已有的采用光學(xué)方式讀出陣列微梁系統(tǒng)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行介紹，總結(jié)采用旋轉(zhuǎn)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列微梁掃描進(jìn)行傳感檢測(cè)這一研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)思想的來(lái)源。在上述工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)旋轉(zhuǎn)掃描陣列微梁的傳感檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方案加以探討，對(duì)其工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化以及相關(guān)研究進(jìn)行闡述。
　　本文對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)方式掃描微梁陣列進(jìn)行傳感檢測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和處理部分，利用Labview