一种用于扫描探针显微镜的压电陶瓷扫描器的制作方法

专利名称:一种用于扫描探针显微镜的压电陶瓷扫描器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及扫描探针显微镜，特别是有关于扫描探针显微镜所用的压电陶瓷扫描器。
背景技术：
几乎所有的扫描探针显微镜都使用压电陶瓷扫描器进行扫描成像。压电陶瓷扫描器主要有三角架型、单管型、和十字架配合单管型等。目前应用最为广泛的的是单管型压电陶瓷扫描器。一般情况下，压电陶瓷管是敞开于周围环境的，这样扫描管极易受到潮气和灰尘的侵蚀而失效或被电击穿。对此，中国科学院上海原子核研究所的一项专利号为ZL97243160.8，名称为“密封型扫描探针显微镜扫描器”的实用新型专利解决了防尘和防潮的问题。但由于其密闭性，又带来了其它影响扫描性能的缺点首先由于其两端皆为密封结构，则该扫描器一俟完成，其压电陶瓷扫描管的长度便固定，当扫描探针显微镜要得到不同等级的扫描范围时，只能重新设计扫描器的各项参数，重新制作扫描器，既增加了工作量又增加了成本；其次由于扫描器长时间工作会发热，而整个扫描器又为密封结构，热量难以散发，导致压电陶瓷性能不稳定而容易被几百伏的扫描电压击穿。此外过热还会使压电陶瓷接近或达到居里温度点而使其压电效应减弱或消失。

发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种扫描器，能够根据扫描范围不同等级的需要，适用多种长度规格的压电陶瓷扫描管，并且在防止灰尘直接侵入的同时，使扫描管在腔内所产生的热气得以逸出，防止过热而影响压电陶瓷管的压电效应。
上述目的是通过如下结构实现的该压电陶瓷扫描器，包括具有安装平台的壳体、位于该壳体扫描端的样品座，在该样品座的中央置放有具有接触性好、样品固定牢靠特点的超强磁钢，所述样品座与壳体之间由密封胶密封，压电陶瓷管位于所述壳体的内筒中，两端套有使其与壳体及样品座绝缘的绝缘套或环，压电陶瓷、绝缘环和壳体在下端由固定胶固定在一起，导线自所述压电陶瓷管中引出，其特征在于所述壳体自安装平台向与扫描端相对的方向轴向延长形成一延伸端，该延伸端可脱接地与具有中心导线穿孔的绝缘底座套接，所述压电陶瓷管下端的绝缘环与绝缘底座的底面上分别开有若干通孔。
本实用新型的特点还在于所述绝缘环底面上所开通孔为在所述底面的周壁上挖设的弧形开孔。
本实用新型将压电陶瓷、绝缘环和壳体在下端固定在一起，成为一个固定支点，使扫描端能在三维空间自由扫描，通过结构的简单改变，不但扩大了扫描器的适用范围，而且保证了压电陶瓷使用性能的稳定性。



图1为本实用新型结构图；图2为本实用新型底座结构图；图3为本实用新型压电陶瓷管底部绝缘环一实施例图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型具有一壳体(1)，该壳体(1)上具有一凸缘形成一安装平台(13)，压电陶瓷管(6)位于所述壳体的内筒中，在该壳体的扫描端(11)安装有样品座(4)，该样品座的中央置放有磁钢(2)，所述样品座与压电陶瓷管(6)之间有绝缘套(51)，另在壳体的扫描端的内壁上形成一凸台，使壳体与样品座、绝缘套及压电管之间能够均匀填充密封胶(3)。在压电管的另一端同样套接有绝缘环(52)用以保证其与壳体(1)间的绝缘，并用环氧胶把压电陶瓷、绝缘环、壳体固定在一起，成为一个固定支点，使扫描端能在三维空间自由扫描。导线自所述压电陶瓷管中引出(图未示)。所述壳体(1)改变以往以安装平台(13)为固定端的作法，自该安装平台向下延长形成一延伸端(12)，该延伸端可脱接地与具有中心导线穿孔的绝缘底座(7)套接，为了减小导线的摆动对压电管扫描性能的影响，在绝缘底座(7)的导线穿孔中填充固定胶(图未示)。所述压电陶瓷管(6)下端的绝缘环(52)与绝缘底座(7)的底面上分别开有若干通孔(521，71)，使压电陶瓷管(6)工作时其内外腔中产生的热气得以散出，从而保证压电陶瓷管性能稳定。
如图3所示，上述绝缘环(52)底面上所开通孔还可设计为在所述底面的周壁上挖设的弧形开孔(522)。
上述实施例仅用于说明本实用新型，并非限制本实用新型，凡在本实用新型权利要求
的范围内对其所作的改变均应属于本实用新型的范畴。
权利要求
1.一种用于扫描探针显微镜的压电陶瓷扫描器，包括具有安装平台(13)的壳体(1)、位于该壳体扫描端(11)的样品座(4)，该样品座的中央置放有磁钢(2)，所述样品座与壳体之间由密封胶(3)密封，压电陶瓷管(6)位于所述壳体的内筒中，两端套有使其与壳体(1)及样品座绝缘的绝缘环(51，52)，压电陶瓷、绝缘环和壳体在下端由固定胶固定在一起，导线自所述压电陶瓷管中引出，其特征在于所述壳体(1)自安装平台(13)向与扫描端相对的方向轴向延长形成一延伸端(12)，该延伸端可脱接地与具有中心导线穿孔的绝缘底座(7)套接，所述压电陶瓷管(6)下端的绝缘环(52)与绝缘底座(7)的底面上分别开有若干通孔(521，71)。
2.根据权利要求
1所述的扫描探针显微镜的压电陶瓷扫描器，其特征在于所述绝缘环(52)底面上所开通孔为在所述底面的周壁上挖设的弧形开孔(522)。
专利摘要
本实用新型涉及扫描探针显微镜,特别是扫描探针显微镜所用的压电陶瓷扫描器。本实用新型包括具有安装平台的壳体、位于扫描端的样品座,磁钢,压电陶瓷管位于所述壳体的内筒中,两端套有使其与壳体及样品座绝缘的绝缘环,在扫描端由密封胶密封,导线自所述压电陶瓷管中引出,其特征在于所述壳体自安装平台向与扫描端相对的方向轴向延长形成一延伸端,该延伸端可脱接地与具有中心导线穿孔的绝缘底座套接,所述压电陶瓷管下端的绝缘环与绝缘底座的底面上分别开有若干通孔。本实用新型通过结构的简单改变,不但满足了扫描管长度变化的适用范围,而且使压电陶瓷管内外腔的工作热气可以及时散出,从而保证了压电陶瓷使用性能的稳定性和使用寿命。
文档编号G01Q10/00GKCN2504626SQ01254603
公开日2002年8月7日 申请日期2001年11月8日
发明者孙洁林, 胡志强, 李民乾, 胡钧, 邱柄良 申请人:上海爱建纳米科技发展有限公司