浅论扫一扫无机化学上显微镜观察的探头驱动包电路系统
AbstractThissoftwarecombinesCAItechnologywithSPMtechnologyandmainlusesmethodsoftextexplanation,three-dimensionanimationaswellasmathematicalsimulationtotrainthebeginnersofSPM.Afterusingthesoftware,
thebeginnerscanquicklygetdeepandwholeknowledgeofSPM.
1引言
1982年，IBM法国苏黎士研究方案室的葛·宾尼(G.Binning)和海·罗雷尔(H.Rohrer)研发问市场上首先台扫苗铁路桥高倍显微镜观察(ScanningTunnellingMicroscope，通称STM).STM更让人类首先次是可以实时交通地观擦单一个原子核在有害物质表皮的[1]的分布状况和与表皮自动化活动相关联的化学的性质，在表皮数学的实验、建筑材料电磁学的实验、生物数学的实验等域的研究方案中含着重点大的的意义和广的应用软件趋势，被国外数学的实验界顶尖级为20上个世纪80年间市场二十大信息技术成效组成。为表彰先进STM的开发者们所做出的出色成就，1986年宾尼和罗雷尔被授勋诺贝尔电磁学学奖金税.NanoVisual，教程型扫苗铁路桥高倍显微镜观察可在机教程中表现优异效应。2教学型NANOVISUAL扫描隧道显微镜
NanoVisual是面对高效学院实验室课堂和高级中学人文素质基础教育而的设计的辅导型阅读队道口高倍体视显微镜观察。成了认知辅导标准，NanoVisual去繁就简，阅读零配件超高整合，工作中方案简练便捷化，还具有工作中原因明显、增强性优异等特质。线上运作小pc软件和后治疗小pc软件粉丝画质友善，兼施生动性的辅导课件，进行小学生轻松愉快理解阅读队道口高倍体视显微镜观察的原因和大多工作中技术。[2]NanoVisual阅读队道口高倍体视显微镜观察还具有一段的可扩张性，能能给出须要扩大某一的功能零配件，而还具有一段科研项目效率。3主要性能
扫描图像BMP/TIFF全兼容文件格式，当前全部工作环境参数同步保存。基于WindowsXP/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(FastEthernet10/100)与计算机连接。[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.技術指数 1)图片app体系：由于WindowsXP/2000/9X的网络把控图片app和后净化处理图片app。 2)经营模式英文工作：检测队道光学显微镜(STM)。纳米技术生产和操作，还包括几何图刻蚀经营模式英文和失量检测经营模式英文。 3)技术指标稳定性：感应电流大小判断准确度度：≤10pA。画面辨别好坏率：128X128,256X256,512X512,1024X1024。扫描器拍照斜度：0～360°。扫描器拍照几率：0.1～100Hz。预置隧道工程感应电流大小：0.1～10nA。偏置电压电流：-2～2V。 4)微电子抑制操作系统：8通畅16-bitDAC，树立事件1.5微秒。光纤通信标准界面：10M/100M迅速的以太网(FastEthernet10/100)标准界面。 5)自然化机械能：样机规格尺寸：较大能达直径约30mm，板厚为10mm。全自然伺服马达马达把握进样程序。4扫描隧道显微镜(STM)[1，2]原理分析
扫描仪扫描桥隧口高倍显微镜(STM)的核心远离是利用率量子理论体系中的桥隧口定律。将氧原子线度的极细工业和被科学研究材质的外观用于两根工业，当试样与针尖的相应至关更加接近时(一般是大于1nm)，在加上电磁场的影响下，网上会走过两根工业中的势垒流往其它工业。这一物理现象既是桥隧口定律。桥隧口电压I是网上波变量重复的量度，与针尖和试样中相应S和平均的功变量Φ有关的.[4]。 隧洞交流电大小标准对针尖与土样单单从的的表面相互间距非常的敏感度，要是路程S减低0.1nm，隧洞交流电大小I将加入一位数量统计级，所以说，利用率智能信息反馈的线路掌控隧洞交流电大小的平稳，还用压电式淘瓷装修材料掌控针尖在土样单单从的的表面的扫描拍照，则测试探针在向下于土样方向前深浅的发生变化就表现形式出了土样单单从的的表面的起起伏伏。 将针尖在样本外观扫视远气动的路径直接性在荧光屏或数据时间书本上表明出了，就会 了样本外观态规格的划分或水分子排列成的图案[5]。这个扫视具体方法还可以使用在仔细考察外观形貌起浮不定相对较大的样本，且可进行加在z向驱动程序器上的交流电值记算外观起浮不定非常的数量，那是一项适用的扫视基本模式。针对起浮不定越来越的样本外观，还可以管理针尖非常守恒扫视，进行数据时间随道交流电的变化规律也可会 外观价值观的划分。这个扫视具体方法的作用是扫视流速快，会提高燥音和热漂移对数据信息的会影响，但通常情况下不要使用在仔细考察外观起浮不定多于1nm的样本[6]。 是使用SPM开展納米加工工艺制作的合理性前提条件。同时也详细说明，SPM并非简单是用来显像的电子显微镜，更是还可以使用在电子层、氧分子大小开展加工工艺制作和运行的生产工具。5教学课程安排
1)第一名周：远离简单与上机模拟仿真。下课后着眼姿料定向生查询网站并的准备实验性评估。 2)第二个周：操作与中小学生实验所。先用尼龙绳作电极实操，流畅后用铂铱镁合金丝生产制作针。选定样机(光栅)的精确测量。3)第三周：改变电压及扫描角度重新扫描，进行图像处理。课后资料定向查询并完成实验报告。报告内容:心得、体会及建议，STM在某个领域的应用或STM仪器的某部件的原理。
4)第五周：宣讲实验数据数据，每餐1430min(涉及430min回答问题)。6图像处理
1)平整光滑正确处理：将图片分辨率与身边图片分辨率做加权平均的法平均的。 2)斜面测量：选泽斜面的个节点，以该节点为基本点，现有增长该图面的很多像参考值，可屡次进行操作。 3)中值滤波：傅立叶改变。对画像的寿命性很特别敏感，在做原子团画像扫描软件时很可行.7结束语
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.作为一种CAI软件，本软件界面好，操作简便。采用文字、图形、三维动画等方式将SPM这一尖端复杂仪器的原理和使用与计算机辅助教学这一形式结合起来，经部分人员试用后，效果明显，反应良好。可大大增加操作者学习SPM的兴趣，并能起到事半功倍的效果，提高课堂教学效果。不足的是AFM和SNOM的数学模型还有待进一步研究。
