基于图像聚焦定位的AFM自动逼近方法研究 |
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引用本文: | 刘剑,马骏驰,于鹏,魏阳杰,袁帅.基于图像聚焦定位的AFM自动逼近方法研究[J].仪器仪表学报,2018(1). |
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作者姓名: | 刘剑 马骏驰 于鹏 魏阳杰 袁帅 |
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作者单位: | 沈阳建筑大学信息与控制工程学院;中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室;东北大学信息科学与工程学院; |
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摘 要: | 原子力显微镜(AFM)是纳米科学技术领域中的常用工具。AFM扫描成像前需要手动或半自动操作步骤实现探针与样品逼近过程,自动化程度低、操作繁琐,探针容易受损。由此,提出了一种粗精结合的分段式自动定位方法。在粗定位阶段,采用自动聚焦定位方法,提出了一种最强边缘拉普拉斯算子均值算法,具有很强的抗噪性能,可以适应AFM长行程、不同纹理样品自动聚焦,以确定探针和样品的相对位置;精定位阶段,采用精确力反馈控制方法,当样品和探针作用力超过设定值时,探针在Z向纳米平台的带动下能够自动回退,使针尖得到有效保护。通过这两种方法的有效技术融合,可以实现探针-样品逼近过程的自动化操作,提高AFM的易用性和使用效率。
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