Устройство перемещения зонда для нанотехнологии

Устройство перемещения зонда для нанотехнологин.
Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам перемещения зонда для нанотехнологии.
Известно устройство перемещения зонда для нанотехнологии, содержащее механический зонд, закрепленный посредством кронщтейна к пьезоприводу Биннинг Г.. Рорер Г. Сканирующая туннельная микроскопия - от рождения к юности. - Успехи физических наук, т. 154, вып. 2. -М: Наука, 1988-С.261-278.
Недостатками аналога являются отсутствие возможности компенсировать тепловые деформации в пьезоприводе, а так же малые кинематические возможности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство перемещения зонда для нанотехнологии, содержащее механический чомл. закрепленный посредством кронштейна к пьезоприводу Неволин В.К. Физические основы туннельно-зондовой нанотехнологии. - Учебное пособие / М.: МИЭТ, 2000 - 69 с..
Недостатками прототипа так же являются отсутствие возможности компенсировать тепловые деформации и малые кинематические возможности иьезопривода.
В основу полезной модели положена техническая задача, заключающаяся в том, чтобы компенсировать тепловые деформации в пьезоприводе при расширении кинематических возможностей устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве перемещения зонда для нанотехнологии, содержащем механический зонд, закрепленный посредством упругого элемента к пьезоприводу, согласно предлагаемому техническому решению, упругий элемент выполнен в виде сильфона из немагнитного материала, между сильфоном и зондом установлена шайба с осевой намагниченностью, дополнительно устройство снабжено электромагнитом, установленным внутри сильфона с возможностью магнитного
МПК 7 Н 02 L 2/00, Н 01 L 41/00
взаимодействия с шайбой, при этом электромагнит жестко закреплен на электроизоляторе связанном с пьезоприводом, электромагнит электрически связан с источником напряжения и блоком управления.
Введение в устройство перемещения зонда упругого элемента, выполненного в виде сильфона из немагнитного материала жестко связанного с электромагнитом с одного торца и шайбой с осевой намагниченностью с другого торца обеспечивает дополнительное перемещение зонда под действием электромагнитных сил, что и компенсирует тепловые деформации в пьезоприводе при расширении кинематических возможностей устройства.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, где показано устройство перемещения зонда для нанотехнологии.
Устройство перемещения зонда для нанотехнологии содержит механический зонд 1 .закрепленный на шайбе 2, которая вьшолняет одновременно функцию ферромагнитного экрана. К шайбе 2 прикреплено электроизолирующее кольцо 3 и шайба 4 с осевой намагниченностью. На электроизолирующем кольце 3 закреплен сильфон 5,вьшолненный из немагнитного материала, жестко связанный через электроизолятор 6 с пьезоприводом 7, закрепленном на направляющей 8. К электроизолятору б прикреплен электромагнит 9, имеющий электрические вьшоды для подачи на них электрического тока и электрически связанный с источником напряжения (на рисунке не показан) и блоком управления (на рисунке не показан).
Устройство перемещения зонда для нанотехнологии работает следуюшим образом.
При подаче напряжения на пьезопривод 7 перемешается зонд 1, а для компенсации тепловых деформаций при расширении кинематических возможностей устройства на электрические выводы электромагнита 9, жестко связанного с пьезоприводом 7 через электроизолятор 6, подаётся электрический ток. Вследствие этого образуется постоянное магнитное поле, взаимодействующее с постоянным магнитным полем шайбы 4 с осевой намагниченностью, жестко связанной с зондом 1 через шайбу 2, и упруго связанной с
пьезоприводом 7 сильфоном 5 , приводящее к перемещению зонда 1, и компенсации тепловых деформаций в пьезоприводе при расширении кинематических возможностей устройства.
Таким образом, за счет подачи электрического тока на выводы электромагнита 9 происходит компенсация тепловых деформаций, возникающих в пьезоприводе 7 при расширении кинематических возможностей устройства в целом.
Применение предлагаемого технического решения устройства перемещения зонда для нанотехнологии позволяет компенсировать тепловые деформации в пьезоприводе при расширении кинематических возможностей устройства.