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表面位置計測方法および表面位置計測装置

シーズコード S120008803
掲載日 2012年2月15日
研究者
  • 岡嶋 孝治
  • 田中 賢
  • 徳本 洋志
技術名称 表面位置計測方法および表面位置計測装置
技術概要 表面位置計測装置100は、原子間力顕微鏡を想定している。基板110に、試料が載置される。カンチレバー120の先端に、探針122を有する。カンチレバー120は固定されている。データ演算/制御装置130は、光検出器170が検出した情報を入力し、入力した情報からカンチレバー120のたわみ量(変位量)を読み取り、読み取ったたわみ量に基づいてスキャナ150の駆動をフィードバック制御する。モニタ140は、データ演算/制御装置130から送られてくるデータをグラフの形式で画面に表示する。スキャナ150は、基板110を載置し、載置した基板110を精密に三次元走査する。スキャナ150は、ピエゾ素子で構成される。スキャナ150の駆動は、データ演算/制御装置130によって制御される。これにより、試料表面の走査(XY軸方向)と探針・試料表面間距離の制御(Z軸方向)とが行われる。レーザ装置160は、レーザ光をカンチレバー120の先端背面に照射する。カンチレバー120の先端背面に当たって反射したレーザ光は、光検出器170によって検出される。光検出器170は、検出した情報をデータ演算/制御装置130に出力する。
画像

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研究分野
  • 長さ,面積,断面,体積,容積,角度の計測法・機器
展開可能なシーズ 原子間力顕微鏡のカンチレバーの固さに比べて試料表面が十分柔らかい場合、探針が表面に接触しても、カンチレバーの変位(デフレクション)は小さいため、カンチレバーの静的変位量から表面位置を正確に計測することは難しい。熱振動しているカンチレバーが柔らかい表面に接触したとき、その表面が粘性的な性質を有すれば、カンチレバーの共振周波数は変化しなくても、他の振動特性(例えば、スペクトルの幅)は変化する。したがって、非接触と接触との違いによってエネルギー散逸が不連続に変化すれば、スペクトルの変化から接触位置を精密に見積もることが可能である。カンチレバーの動的挙動(熱振動)に着目し、柔らかい表面の位置を正確に、低侵襲で、かつ高速(リアルタイム)に計測することができるようにする。
柔らかい表面の位置を正確に、低侵襲で、かつリアルタイムに計測することができる。特に、細胞など非常に柔らかい試料、つまり、壊れやすく、大きく変形する試料に適している。
用途利用分野 表面位置計測装置、原子間力顕微鏡
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人北海道大学, . 岡嶋 孝治, 田中 賢, 徳本 洋志, . 表面位置計測方法および表面位置計測装置. . 2008-06-12
  • G01Q  20/02     

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