Open AccessFeatures of the Application of Approach Actuators when Using Tunneling Microscope for Technological Surface Control
Author(s) -
P. V. Gulyaev,
Yu. K. Shelkovnikov,
A. I. Kirillov,
K S Ermolin
Publication year - 2018
Publication title -
intellektualʹnye sistemy v proizvodstve
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2410-9304
pISSN - 1813-7911
DOI - 10.22213/2410-9304-2018-2-48-55
Subject(s) - microscope , actuator , scanning tunneling microscope , surface (topology) , materials science , nanotechnology , control (management) , optoelectronics , optics , computer science , artificial intelligence , physics , mathematics , geometry
В статье рассмотрены особенности использования шаговых пьезоэлектрических приводов в условиях интенсификации процессов сближения образца и зондирующего острия сканирующего туннельного микроскопа при контроле поверхности образца. Показано, что попеременное включение и выключение привода сближения и цепи обратной связи в туннельном микроскопе позволяет использовать относительно высокие скорости шагового пьезоэлектрического привода, сохранить зондирующее острие измерительной иглы в процессе сближения и увеличить коэффициент использования цепи обратной связи. Кроме того, установлено, что выключение привода позволяет снизить уровень помех при работе обратной связи. Описана конструкция механической муфты с держателем образца, обеспечивающая сопряжение подвижной части привода с держателем и разрыв механической связи после завершения сближения с целью устранения влияния тепловых дрейфов. Описан основной алгоритм управления приводом сближения, состоящий из повторяющихся процедур: формирование управляющих импульсов для шагового пьезоэлектрического привода; включение цепи обратной связи и проверка наличия туннельного тока. Представлены особенности алгоритма управления приводом сближения в завершающей стадии, позволяющего разомкнуть механическую связь подвижной части привода с держателем образца и удержать сканер в середине динамического диапазона.