允许上表面安装件组件的插入(例如，见在下文中进一步地讨论的图6)。
[0042]多个实施例可以包括一个或者多个可移除的板(见在下文中进一步地讨论的图22)以覆盖壁开口 120、130、150以及可选地当安装系统100在运行中时密封安装系统100的内部。侧表面125和前表面115上的安装孔165接收螺纹件或者螺栓以将板固定在位。虽然在图1中不可见，但是侧表面126和底表面145也包括可以用在多个实施例中的安装孔165，该安装孔用于附接板，从而覆盖这些表面126、145中的开口。这些和其他的特征在下文中更全面地描述。
[0043]在多个实施例中，下样本安装件组件135的枢转臂140适应于接收构成上安装组件(图1中未示出)、下样本安装件组件135的多种不同的构件或者部件、探针、传感器、致动器、计量器和其他附件。接收许多不同的上样本安装件和下样本安装件和附件等的这个能力允许安装系统100用于与同时发生的成像(比如光学干涉“等色序干涉条纹”(FECO)或者常规显微成像)一起进行一维、二维和三维力测量，以及同一壳体105内的种类广泛的其他分析。可以进行的这种测量和分析的实例包括:
[0044]一维位移测量、二维位移测量和三维位移测量以及同时的力测量；
[0045]同时的荧光显微成像(包括共聚焦和光脱色荧光恢复技术、FRAP)和化学红外显微/光谱；
[0046]同时的X射线散射/反射性和切向入射测量；
[0047]同时的AFM类型扫描探针力测量和轮廓测定(成像)；
[0048]施加横跨两个相互作用的表面的外部电场的能力，以及检测在两个表面之间内部地产生的电场、充电电荷(electric charging)和电流的能力，以及定量研究水溶液中在两个表面处和两个表面之间电化学反应的能力；
[0049]执行在低滑动速度和高滑动速度(例如，高达大约20米/秒)下的摩擦学测量(比如摩擦、润滑和薄膜流变)；以及
[0050]用于表征薄润滑膜和生物表面或者流体(比如用于血液疾病的早期检测/诊断的血液流变学特性)的流变特性和感知特性、生物膜和组织中的微米尺寸区域(比如用于膜相关的缺陷和疾病)、食品的质地的荧光成像、以及使用活性的生物表面(比如定量地测量皮肤和头发的感知知觉)的可变速度摩擦和生物感测附件。
[0051]图2更详细地图示了根据多个实施例的可以用于法向力测量和同时发生的FEC0、荧光、共聚焦、常规光学显微或者其他成像的下样本安装件组件135的一个实例。如上文中以及在下文中进一步地描述的一样，枢转臂140可以适于接收包括下样本安装件组件135的多种附件。
[0052]枢转臂140在它的最上部分处具有细长的凸缘205。凸缘205成形为与壳体105的顶部表面110中的狭槽160相对应，使得凸缘205可以被接收在狭槽160中并且通过螺栓保持在狭槽中，并且因此允许枢转臂140刚性地安装在所需要的位置中。枢转臂140以及甚至下样本安装件组件135作为一个整体可以穿过第一侧表面135中的侧开口 130，其中凸缘205与狭槽160的穿过侧表面125的部分接合，使得下样本安装件组件135能够根据需要容易地放置到位以及从壳体105移除。如图2中图示的一样，凸缘205和狭槽160 (图1)的横截面是矩形的，但是本领域技术人员将容易地认识到凸缘205和狭槽160可以采用其他的形状，比如圆形、三角形、梯形或者任何其他多边形(简单的或者复杂的)。在一些实施例中，凸缘205和狭槽160可以每个具有不同的形状。
[0053]枢转臂140的大体通常矩形的本体部分具有两个或者更多安装狭槽250，该安装狭槽用以接收比如螺纹件或者螺栓(未示出)的紧固件以将耦接块210固定到枢转臂140。安装狭槽250为耦接块210提供了在竖直方向或者z方向上的运动，使得耦接块210可以根据需要初始近似地定位在壳体105内。耦接块210为导轨或者燕尾状滑动器(dove-tailslider) 215和双悬臂弹簧230的第一端部提供了安装表面并且因此将导轨215和双悬臂弹簧230耦接到枢转臂140，使得导轨215和双悬臂弹簧230大体垂直地(即，在使用中大体水平地)延伸远离枢转臂140的主本体部分。螺纹件245用于将悬臂弹簧230的第一端部固定到耦接块210。
[0054]导轨215为滑动器225提供了支撑和运动引导。沿着导轨215的相对的内端面的长度的V形凹槽220接收滑动器225的相应形状的部分以允许滑动器225在x方向上朝向和远离枢转臂140滑动地运动。夹持组件235耦接到滑动器225并且当滑动器225运动时该夹持组件在X方向上运动。双悬臂弹簧230穿过夹持组件235。通过部分地松开或者移除穿入夹持组件235中的夹持螺纹件240，夹持组件235和滑动器225能够沿着导轨215自由滑动，并且夹持螺纹件240的拧紧将夹持组件235夹持到悬臂弹簧230以阻止夹持组件235和滑动器225运动。双悬臂弹簧230的刚度可以通过改变夹持组件235的位置而调节。远离枢转臂140移动夹持组件235缩短了双悬臂弹簧230的有效长度并且增加了弹簧刚度。可替换地，使夹持组件235移动靠近枢转臂140增大了双悬臂弹簧230的有效长度并且减小了弹簧刚度。在多个实施例中，假定端部夹持的悬臂弹簧刚度与悬臂的自由长度的立方成反比，则在弹簧230的自由长度上的10倍的变化导致在弹簧刚度上的千倍的变化。弹簧刚度的这种调节允许范围从非常弱到非常强的力在使用相同的基础设备和部件的相同的实验期间内测量。尽可能远地移动夹持组件235远离枢转臂140可以有效地消除弹簧运动并且刚性地固定双悬臂弹簧230。
[0055]根据多个实施例，下样本盘安装件保持器265可以与双悬臂弹簧230的与第一端部相反的第二端部形成整体或者通过螺纹件或类似物耦接到该第二端部。下样本盘安装件保持器265具有相对的V形凹槽以滑动地和可释放地接收燕尾横截面的下样本盘安装件260，在一个实施例中该下样本盘安装件支撑或者具有下样本盘255。螺纹件270将下样本盘安装件260固定到下样本盘安装件保持器265。返回参考图1，下样本盘安装件260和下样本盘安装件保持器265可以是通过壳体105的前表面115中的开口 120能够接近的。因此，操作者可以通过开口 120进入、旋松螺纹件270、并且通过开口 120从壳体105移除下样本盘安装件260。新的样本然后可以放置于下样本盘255上然后下样本盘安装件260可以穿过开口 120并且重新放置在下样本盘安装件保持器265中，或者可以插入不同的下样本盘255和下样本盘安装件260。
[0056]图3图示了图2的下样本安装件组件135的俯视图。在这个实施例中，双悬臂弹簧230耦接到下样本盘安装件保持器265的任一侧，有效地消除下样本盘安装件保持器265在水平y方向上的运动。如所述，双悬臂弹簧230中的每一个的第一端部耦接到耦接块210 (在这个图中不可见)，该耦接块又耦接到枢转臂140。这个结构有效地消除了下样本盘安装件保持器265在水平X方向上的运动。因此，仅仅许下样本盘安装件保持器265在竖直方向或者z方向上运动(见图4)。
[0057]图4图示了根据多个实施例的图3中的下样本安装件组件135的截面侧视图。显示了枢转臂140,该枢转臂具有沿着一个边缘(上边缘)延伸的凸缘205以及允许将下样本安装件组件135附接在主本体部分中的安装区段417。枢转臂140具有在凸缘205和安装区段417之间的弯曲区段415。弯曲区段415从凸缘205的下侧延伸到枢转臂140的主本体部分，并且该弯曲区段是足够薄的以允许当凸缘205牢固地接合在狭槽160中并且力在P下方施加到枢转臂140时该弯曲区段在图中显示P的区域中大体上弯曲。这个力可以通过载荷施加装置施加，比如线性致动器、伺服致动器、螺纹件或者本身已知的任何其他电的、气动的、液压的或者手动的装置。在多个实施例中，该力可以由一个或者多个测微计(micrometer,千分尺)、杠杆或者弹簧施加。第一测微计Ml (图4中未示出，但是在图10中可见)可以接触位于枢转臂140上的蓝宝石或者其他适合硬度的材料的盘410并且与凸缘205间隔开以便处于在P的与凸缘205相反侧上并且在枢转臂140的下边缘处。测微计Ml (其在多个实施例中可以是差动式测微计)提供粗距离控制，例如通过按压抵靠蓝宝石盘410的球形端旋转轴。这个力导致枢转臂140在P处大体上弯曲。枢转臂140的这个弯曲导致枢转臂140的主本体部分以绕P的大体拱形的运动形式而运动。这导致耦接块210 (其固定到枢转臂140)的相应运动，并且因此导致最终由耦接块210支撑并且因此由枢转臂140支撑的下样本盘255的运动。因为P通常位于与下样本盘255的顶部相同的水平(z方向)高度处，所以下样本盘255在X方向上的运动可以最小化并且几乎所有运动都可以限制于z方向。在多个实施例中，第一测微计Ml的调节可以使下样本盘255移动大约4mm(关于z = 0, ±2mm)的总距离,具有大约0.3-0.5微米的分辨率。
[0058]精细距离控制可以通过第二测微计M2(图4中未示出，但是在图10中可见)实现。这个第二测微计M2抵靠枢转臂140的弹簧座405而按压螺旋弹簧，该弹簧座定位在P的下方但是在盘410的上方，粗测微计Ml抵靠该盘而被按压。在多个实施例中，第二测微计M2可以是常规的测微计。作用在点Q处的力可以也作用于绕P旋转枢转臂140，但是与由第一测微计Ml导致的运动相比，旋转小得多的距离。在多个实施例中，运动距离可以通过在P处的弯曲区段415的刚度相对于第二测微计M2的螺旋弹簧的刚度的比(在一个特定的实例中，大约1000:1)来确定，从而允许第二测微计M2的大约I微米的运动被减小至下样本盘255在z方向上的大约Inm的运动。在多个实施例中，一个或者多个刚度可调节的反消隙弹簧(antibacklash spring,防止齿隙游动的弹簧)可以抵靠枢转臂140按压,从而最小化或者完全消除间隙和迟滞(hysteresis)。
[0059]如上文中注意到的一样，枢转臂140在P处的弯曲导致下样本盘255几乎仅仅在z方向上运动。在多个实施例中，由于下样本盘255绕点P的圆的运动，在X方向上的运动可以是非常微小的(例如，亚纳米)。例如，Λ z的法向位移将在X方向上产生由弦定理Λχ=AZ2/2R给出的侧向位移Λ X，其中R是点P