发布时间：2014-12-16 来源：人大经济论坛

浅论扫描电化学显微镜的探针驱动电路_机电一体化专业毕业论文 论文关键词 NANOVISUA教学型扫描隧道显微镜; 图像处理; 扫描探针显微镜（SPMs）;原子力显微镜;教学效果 论文摘 要介绍扫描探针显微镜教学演示软件。该软件将CAI技术和SPM技术结合在一起，主要运用文字说明，静态图像，三维动画，模拟仿真等方法，对SPM的初学者进行SPM的原理介绍和使用培训，可以大大缩短他们的学习时间，并能使其在较短的时间内对SPM有一个较为深入和全面的了解。 Application of Scanning Probe Microscope in Machinery Teaching//Yue Rui, Zhu Wengsheng Abstract This software combines CAI technology with SPM technology and mainl uses methods of text explanation, three-dimension animation as well as mathematical simulation to train the beginners of SPM. After using the software, the beginners can quickly get deep and whole knowledge of SPM. Key words scanning tunnelling microscope ofNANOVISUA tape（STM）; Picture processing:Scanning Probe Microscope（SPM）;Atomic Force Microscope;teaching effictiveness Author’s address 1. GraduateSchool,NanjingAgriculture University，210095, Nanjing, China 2. Lianshui Vocation Education Centre , 223400,Lianshui,Jiangsu, China 1引言 1982年，IBM瑞士苏黎士实验室的葛·宾尼（G．Binning）和海·罗雷尔（H．Rohrer）研制出世界上第一台扫描隧道显微镜（Scanning Tunnelling Microscope，简称STM）．STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的[1] 排列状态和与表面行为有关的物化性质，在表面科学、科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们所作出的杰出贡献，1986年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔学奖金.NanoVisual，教学型扫描隧道显微镜可在教学中发挥良好作用。 2教学型NANOVISUAL扫描隧道显微镜 NanoVisual是针对高等院校实验课程和中学素质而设计的教学型扫描隧道显微镜。为了适应教学要求，NanoVisual去繁就简，扫描部件高度集成，操作流程简练便捷，具备工作原理清晰、稳定性优越等特点。 在线控制软件和后处理软件用户界面友好，辅以生动的教学课件，引导学生轻松掌握扫描隧道显微镜的原理和基本操作方法。[2]NanoVisual扫描隧道显微镜具有一定的可扩充性，可以根据需要增加某些功能部件，从而具备一定科研能力。 3 主要性能 扫描图像BMP/TIFF全兼容文件格式，当前全部工作参数同步保存。基于Windows XP/2000/9X的在线控制软件和后处理分析软件，简约化的扫描隧道显微镜探头，初学者只需经简单的培训即可掌握操作方法，具有I-V曲线等测量分析功能，具有图形刻蚀模式和矢量扫描模式的纳米加工技术，样品尺寸直径30mm、厚度10mm。主控制系统采用德州仪器(TI)32位数字信号处理器(DSP),每秒可实现高达10亿次32位运算。主控制系统采用10M/100M快速以太网(Fast Ethernet 10/100)与连接。[3]全数字控制,系统状态、仪器类型、扫描器和探针架参数智能识别和控制。具针尖表征及图像重建功能(针尖形貌估计/图像重建/用已知针尖重建图像)。按功能模块划分的纵向插卡式结构，便于日后系统维护和升级。 3.1.技术指标 1）软件系统：基于Windows XP/2000/9X的在线控制软件和后处理软件。 2）系统功能：扫描隧道显微镜（STM）。纳米加工和操纵，包括图形刻蚀模式和矢量扫描模式。 3）参数性能：电流检测灵敏度：≤10pA。图像分辨率：128X128,256X256,512X512,1024X1024。扫描角度：0～360°。扫描频率：0.1～100Hz。预置隧道电流：0.1～10nA。偏置电压：-2～+2V。 4）电子控制系统：8通道16-bit DAC，建立时间1.5微秒。接口：10M/100M快速以太网（Fast Ethernet 10/100）接口。 5）机械性能：样品尺寸：最大可达直径30mm，厚度10mm。全自动步进电机控制进样系统。