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首页> 外文期刊>Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on >A Load-Lock-Compatible Nanomanipulation System for Scanning Electron Microscope
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A Load-Lock-Compatible Nanomanipulation System for Scanning Electron Microscope

机译：用于扫描电子显微镜的负载锁定兼容纳米处理系统

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This paper presents a nanomanipulation system for operation inside scanning electron microscopes (SEM). The system is compact, making it capable of being mounted onto and demounted from an SEM through the specimen-exchange chamber (load-lock) without breaking the high vacuum of the SEM. This advance avoids frequent opening of the high-vacuum chamber, thus, incurs less contamination to the SEM, avoids lengthy pumping, and significantly eases the exchange of end effectors (e.g., nanoprobes and nanogrippers). The system consists of two independent 3-DOF Cartesian nanomanipulators driven by piezomotors and piezoactuators. High-resolution optical encoders are integrated into the nanomanipulators to provide position feedback for closed-loop control. The system is characterized, yielding the encoders’ resolution of 2 nm and the piezoactuators’ resolution of 0.7 nm. A look-then-move control system and a contact-detection algorithm are implemented for horizontal and vertical nanopositioning.
机译：本文介绍了一种用于扫描电子显微镜（SEM）内操作的纳米操纵系统。该系统结构紧凑，可以通过标本交换室（负载锁定）安装到SEM或从SEM卸下，而不会破坏SEM的高真空。该进展避免了高真空腔室的频繁打开，因此，对SEM的污染较小，避免了长时间的泵送，并显着简化了末端执行器（例如，纳米探针和纳米夹持器）的更换。该系统由两个独立的3-DOF笛卡尔纳米操纵器，它们由压电马达和压电致动器驱动。高分辨率光学编码器被集成到纳米操纵器中，以提供位置反馈以进行闭环控制。该系统的特点是，编码器的分辨率为2 nm，压电致动器的分辨率为0.7 nm。实现了水平移动和垂直纳米定位的先走后走控制系统和接触检测算法。

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