НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области измерительной техники, а более конкретно к нанотехнологическим измерительным устройствам.
Известно нанотехнологичесское измерительное устройство, содержащее пьезопривод, жестко связанный с неподвижной платформой, зонд, закрепленный на торце пьезопривода, и связанный с подложкой, установленной на подложкодержателе, жестко связанным с неподвижным основанием. [Патент РФ на ПМ №30041, кл.7 Н02N 2/00, 10.06.2003, Бюл. №16 (аналог)].
Недостатком аналога является низкая точность измерения перемещения пьезопривода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является нанотехнологичесское измерительное устройство, содержащее пьезопривод, жестко связанный с неподвижной платформой, зонд, закрепленный на торце пьезопривода, и связанный с подложкой, установленной на подложкодержателе с возможностью электрического взаимодействия с зондом. [Патент РФ на ПМ №42697, кл.7 Н01J 37/28, 10.12.2004, Бюл. №34 (прототип)].
Недостатком прототипа также является низкая точность измерения перемещения пьезопривода.
В основу полезной модели положена техническая задача, состоящая в том, чтобы повысить точность измерения перемещения пьезопривода.
Поставленная техническая задача решается тем, что нанотехнологичесское измерительное устройство, содержащее пьезопривод, жестко связанный с неподвижной платформой, зонд, закрепленный на торце пьезопривода, и связанный с подложкой, установленной на
подложкодержателе, жестко связанным с неподвижным основанием, согласно предложенной полезной модели, устройство дополнительно снабжено лазером, жестко связанным с пьезоприводом и разделителем луча от лазера, фотоприемником, связанным с составными частями разделенного луча измерительным и опорным, электронно-счетным устройством, связанным с фотоприемником, системой управления пьезопривода и источником питания.
Введение в нанотехнологичесское измерительное устройство лазера, жестко связанного с пьезоприводом и разделителем луча от лазера, фотоприемника, связанного с составными частями разделенного луча - измерительным и опорным, электронно-счетного устройства связанного с фотоприемником, системы управления пьезопривода и источника питания обеспечивает повышение точности измерения перемещения пьезопривода.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где показано нанотехнологичесское измерительное устройство.
Нанотехнологичесское измерительное устройство (фиг.1) содержит пьезопривод 1, жестко связанный с неподвижной платформой 2, зонд 3, закрепленный на торце 4 пьезопривода 1 и связанный с подложкой 5, установленной на подложкодержателе 6, жестко связанным с неподвижным основанием 7. Лазер 8 жестко связанный с пьезоприводом 1 и разделителем 9 луча от лазера 8, фотоприемник 10, оптически связанный с составными частями разделенного луча - измерительным 11 и опорным 12, электронно-счетное устройство 13 связанное с фотоприемником 10, систему управления пьезопривода 1 и источник питания 15.
Нанотехнологичесское измерительное устройство работает следующим образом.
При работе пьезопривода 1, меняется положение зонда 3 относительно подложки 5. Луч от лазера 8, проходя через разделитель 9, делится на две составные части - измерительный луч 11 и опорный луч 12, которые попадают в фотоприемник 10 и создают интерференционную картину их
3
-10
-13
взаимодействия, в результате разности хода этих лучей. Это позволяет повысить точность измерения перемещения пьезопривода по сравнению с прототипом в 10 раз, с 10 у прототипа до 10 у данного устройства. Далее сигнал, от фотоприемника 10 поступает на электронно-счетное устройство 13, а от него на систему управления пьезоприводом 1 и источник питания 15.
-13
Разрешающая способность лазерного фотоприемника чрезвычайно высока. Уже сегодня с его помощью можно регистрировать измерения длины на тысячные доли ангстрема, т.е. на 10.
Перспективность лазерной фотометрии характеризуется еще и тем, что высокая интенсивность излучения лазера позволяет создавать оптические системы, на работу которых не влияют вибрации, шум, внешнее освещение и даже некоторая запыленность воздуха. Все это позволяет увеличить точность измерения перемещения пьезопривода.
3
Применение предложенного нанотехнологичесского измерительного устройства позволяет повысить точность измерения перемещения пьезопривода по сравнению с туннельным датчиком примерно в 10 раз.