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公开(公告)号：CN113643251B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202110912938.0
申请日：2021-08-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种欠采样非光栅扫描原子力显微镜高速成像系统及方法，是在传统原子力显微镜中设置了逐点采样测量模块、欠采样测量模块、采样点分布模块、贝叶斯压缩感知重建计算模块、基函数计算模块、随机函数发生器、随机数发生器和行列计数器。本发明方法通过构建测量矩阵在待测区域中划分采样点分布，进而利用采样点分布指导三维扫描器，实现力传感器获取待测区域欠采样信息，以欠采样信息和测量矩阵为依据，实现形貌信息重建，最后对比标准形貌信息，实现高速成像。
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公开(公告)号：CN118473280A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410533266.6
申请日：2024-04-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： H02P23/00 , H02P25/034 , H02P27/04
摘要： 本发明公开了一种基于神经网络与模型预测控制的音圈电机变频率控制系统及方法，音圈电机用于驱动原子力显微镜中样品台在X轴和Y轴上的动作。音圈电机变频率控制系统包含NARX神经网络模型、NARX神经网络逆模型、传递函数模型、传递函数逆模型和MPC反馈控制模型。TF‑NARX逆模型用于对音圈电机进行变频率前馈控制。TF‑NARX模型用于描述音圈电机的变频率迟滞特性。MPC反馈控制模型用于对音圈电机进行变频率反馈控制。本发明控制系统中结合了神经网络前馈控制与MPC反馈控制方法，对音圈电机进行变频率控制，提高了音圈电机在变频率控制下的定位精度，从而使原子力显微镜下的成像更清晰。
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公开(公告)号：CN115899141A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211537223.2
申请日：2022-12-01
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种深空环境原子力显微镜的柔性隔振装置，该柔性隔振装置(7)安装在现有AFM的圆形安装台(58)与探针限位座(55)之间。柔性隔振装置(7)上设有中心质量块(7G)，安装在中心质量块(7G)下方的石英音叉探针(5)的针尖距离样品台(4)之间的高度为0.8mm。第一支撑梁单元(7A)、第二支撑梁单元(7C)、中心梁单元互为平行。增加了柔性隔振装置(7)的AFM系统降低了由地面振动引起的振动噪声，同时实现了结构无摩擦、小型化的目标，大大提高了AFM系统在无外部隔振器的振动环境中的稳定性和抗振性，从而满足了深空环境中对样品原位表征的要求。
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公开(公告)号：CN109406832A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811307097.5
申请日：2018-11-05
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种采用双电解质法制备扫描探针显微镜钨丝探针的方法及装置，该装置由直流电源的正极、第一电缆、正极电极、Na2SO4溶液、钨丝下端、NaOH液膜、负极电极、第二电缆、开关、第三电缆和直流电源的负极构成腐蚀电路回路。该方法使用NaOH和Na2SO4两种电解质溶液作为钨丝与电极之间的电解液，钨丝间接作为电极，实现了无需复杂断电电路即可在针尖形成瞬间断开回路电流的功能，避免了探针尖端由于手动断电和自动断电电路延时而受到的过度腐蚀，能够制备出更加尖锐的钨丝探针；并且，该方法实现简单，避免了使用自动断电电路的复杂度和高昂成本。
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公开(公告)号：CN108828268A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810576084.1
申请日：2018-06-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01Q60/24
摘要： 本发明公开了一种适用于原子力显微镜的大范围柔性结构扫描器，该扫描器包括有解耦合平台、二维定位平台、基板、高度补偿平台、试样台、X轴向位移组件、Y轴向位移组件、X轴向驱动组件和Y轴向驱动组件；X轴向位移组件与X轴向驱动组件相对放置固定在基板的两边；Y轴向位移组件与Y轴向驱动组件相对放置固定在基板的另两边；高度补偿平台固定在基板中间，高度补偿平台上固定有二维定位平台，二维定位平台的一支臂上固定有解耦合平台，试样台固定在二维定位平台的B连接块上。本发明设计的扫描器能够实现1mm以上的行程，并且能够使扫描精度达到纳米级。
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公开(公告)号：CN118429186A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410557982.8
申请日：2024-05-07
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T3/4053 , G06T3/4084 , G06F17/16
摘要： 本发明公开了一种基于Kittler方法和压缩感知的原子力显微镜超分辨成像系统及方法，是在传统原子力显微镜中设置了Kittler方法计算模块、采样点分布模块、行列计数器模块、基函数发生器模块、超分辨矩阵模块和压缩感知重建计算模块。本发明利用采样点分布模块指导反馈控制器控制三维扫描器和力传感器获取样品待测区域的低分辨率形貌信息，进一步通过Kittler方法将低分辨率AFM图像划分为感兴趣区域和基底区域，在两个区域内分别构建从低分辨率AFM图像到高分辨率AFM图像的超分辨率测量矩阵映射，以低分辨率信息和超分辨率测量矩阵为依据，完成高分辨率形貌信息的压缩感知重建，实现高速成像。
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公开(公告)号：CN113643251A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110912938.0
申请日：2021-08-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种欠采样非光栅扫描原子力显微镜高速成像系统及方法，是在传统原子力显微镜中设置了逐点采样测量模块、欠采样测量模块、采样点分布模块、贝叶斯压缩感知重建计算模块、基函数计算模块、随机函数发生器、随机数发生器和行列计数器。本发明方法通过构建测量矩阵在待测区域中划分采样点分布，进而利用采样点分布指导三维扫描器，实现力传感器获取待测区域欠采样信息，以欠采样信息和测量矩阵为依据，实现形貌信息重建，最后对比标准形貌信息，实现高速成像。
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公开(公告)号：CN108828268B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201810576084.1
申请日：2018-06-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01Q60/24
摘要： 本发明公开了一种适用于原子力显微镜的大范围柔性结构扫描器，该扫描器包括有解耦合平台、二维定位平台、基板、高度补偿平台、试样台、X轴向位移组件、Y轴向位移组件、X轴向驱动组件和Y轴向驱动组件；X轴向位移组件与X轴向驱动组件相对放置固定在基板的两边；Y轴向位移组件与Y轴向驱动组件相对放置固定在基板的另两边；高度补偿平台固定在基板中间，高度补偿平台上固定有二维定位平台，二维定位平台的一支臂上固定有解耦合平台，试样台固定在二维定位平台的B连接块上。本发明设计的扫描器能够实现1mm以上的行程，并且能够使扫描精度达到纳米级。
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