Сканер с балансом центра масс для сканирующего зондового микроскопа
Пичахчи С.В.1, Горбенко О.М.1, Лукашенко С.Ю.1, Фельштын М.Л.1, Сапожников И.Д.1, Голубок А.О.1
1Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Email: pichakhchi.s@yandex.ru
Поступила в редакцию: 24 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 1 декабря 2025 г.
Принята к печати: 1 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2026 г.
Рассмотрен способ демпфирования низкочастотного резонанса исполнительного элемента в петле обратной связи сканирующего зондового микроскопа, основанный на балансировании положением центра масс пьезоактуатора и симметризации конструкции сканера. С помощью моделирования найдена оптимальная конструкция сканера. Крепление сканера к неподвижному основанию в плоскости симметрии корпуса обеспечивает гашение низкочастотного резонанса сканера, позволяет увеличить коэффициент усиления в разорванной петле обратной связи и, как следствие, улучшает быстродействие следящей системы без ухудшения стабильности ее работы. На основании выполненных расчетов изготовлен макет сканера и экспериментально исследована его амплитудно-частотная характеристика. Получено хорошее согласие между расчетными и экспериментальными данными. На примере визуализации поверхности тестового образца в режиме сканирующей микроскопии ионных токов продемонстрировано преимущество демпфирования низкочастотного резонанса сканера в "hopping"-моде. Ключевые слова: пьезоактуатор, скорость сканирования, обратная связь, баланс центра масс, сканирующая микроскопия ионной проводимости.
- Е.И. Юревич, Теория автоматического управления, 3-е изд. (БХВ-Петербург, СПб., 2007), с. 122--126
- N. Kodera, H. Yamashita, T. Ando, Rev. Sci. Instrum., 76 (5), 053708 (2005). DOI: 10.1063/1.1903123
- D.W. Pohl, IBM J. Res. Dev., 30 (4), 417 (1986). DOI: 10.1147/rd.304.0417
- S. Watanabe, S. Kitazawa, L. Sun, N. Kodera, T. Ando, Rev. Sci. Instrum., 90 (12), 123704 (2019). DOI: 10.1063/1.5118360
- С.В. Пичахчи, О.М. Горбенко, С.Ю. Лукашенко, М.Л. Фельштын, И.Д. Сапожников, И.С. Свайкин, А.О. Голубок, Письма в ЖТФ, 50 (20), 48 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.20.58939.19984 [S.V. Pichahchi, O.M. Gorbenko, S.Yu. Lukashenko, M.L. Felshtyn, I.D. Sapozhnikov, I.S. Svaikin, A.O. Golubok, Tech. Phys. Lett., 50 (10), 95 (2024). DOI: 10.61011/TPL.2024.10.59707.19984]
- O.M. Gorbenko, S.Y. Lukashenko, S.V. Pichakhchi, I.D. Sapozhnikov, M.L. Felshtyn, A.O. Golubok, Nanosyst.: Phys., Chem., Math., 15 (5), 643 (2024). DOI: 10.17586/2220-8054-2024-15-5-643-653
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.