资源描述：
《微悬臂梁法向弹性系数的标定方法与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2006年第20卷第1期测试技术学报Vol.20No.12006(总第55期)JOURNALOFTESTANDMEASUREMENTTECHNOLOGY(SumNo.55)文章编号:167127449(2006)0120021206微悬臂梁法向弹性系数的标定方法与分析X鲍海飞,李昕欣,王跃林(中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室,上海200050)摘要:微机械加工制造的微悬臂梁ö探针在科学研究和工业生产中有着重要的应用,作为原子力显微镜中的关键核心组件,微悬臂ö探针结构在许多领域
2、如表面特性研究和微加工等领域扮演着重要的角色.目前,尤其在生物、化学、和危险物品的检测上已经成为一个重要的平台.除了尺度测量外,当人们对表面力和原子间的相互作用力需要更准确和绝对的数值时,需要对微悬臂的弹性系数进行准确的标定,弹性系数的测量精度影响测量力学量的最终结果.本文对目前发展起来的几种标定方法,如参考悬臂梁的标定方法、悬臂梁的共振法和悬臂梁的热噪声振动法,从原理上和试验上进行总结和分析,对相应测试方法和影响测试精度的相关因素进行评述.关键词:微悬臂梁ö探针;标定;原子力显微镜;微机电系统中图分
3、类号:TH742文献标识码:ANormalSpringConstantCalibrationMethodsandAnalysisofMicrocantileverBAOHai2fei,LIXin2xin,WANGYue2lin(NationalKeyLaboratoriesofTransducerTechnology,ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology,ChineseAcademyofSciences,Shanghai20005
4、0,China)Abstract:Micro2cantileverpreparedinmicroelectromechanicalsystem(MEMS)hasimportantapplica2tionsinmodernscientificresearchandindustrialfabrication.Thetinycantileverbeingacriticalcoreinatomicforcemicroscope(AFM)playsanimportantroleinmanyfields,such
5、asthestudyofsurfacepropertiesandtheapplicationinmicroönanomachining.Atpresent.itbecomesanimportantplatforminchemical,biologicalandexplosivematerialdetection.BeyondthedimensionalmeasurementperformedbytheAFM,theinformationabouttheabsoluteinteractionforces
6、betweenmicroobjectsormoleculese2mergesasacriticalpartinresearchfield.Inordertoobtainthemechanicalpropertiesinquantity,thespringconstantofmicro2cantilevershouldbecalibratedbeforeitsuse.Themeasurementaccuracyofthespringconstantaffectsthefinaltruemeasureme
7、ntresult.Inthispaper,thedevelopedcalibrationmeth2ods,suchasthereferencecantilevermethod,theoscillationmethodandthethermalnoisemeasurementmethodarepresentedandreviewedintheoryandexperiment,inwhichtheadvantagesanddisadvantagesrelatedtothemeasurementmethod
8、sandrelevantfactorsaffectingthemeasurementprecisionaregivenanddiscussed.Keywords:micro2cantilever;calibration;AFM;MEMS利用微细加工技术制备的微悬臂梁ö探针已经成为微米纳米尺度检测的一个重要手段工具,是连接X收稿日期:200205221基金项目:国家863计划资助项目(2004AA404045);国家自然科学基金资助项目(60376038)
