公开(公告)号：CN116754795B

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202310722570.0

申请日：2023-06-19

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 杨紫琪 ,  郭颖 ,  黄骏 ,  朱琳琳 ,  严舒

IPC: G01Q60/10 ,  G05B19/042

Abstract: 本发明公开了一种基于ESP32的扫描隧道显微镜控制系统，包括主控芯片ESP32、控制扫描镜头移动的马达步进模块、镜头扫描模块、扫描信号采集模块、用于给探针和样品之间施加电压的施压模块和用于与上位机通讯的通讯模块。主控芯片ESP32拥有独立工作的双核系统且自带扫描信号采集模块和通讯模块，主控芯片ESP32的PWM输出功能通过改变占空比输出不同的波形，再通过低通滤波电路完成DAC转换对缓慢马达控制；IIC通信或SPI通信外挂高速DAC来控制波形的输出对快速马达控制。该发明替代现有的扫描隧道显微镜控制系统，成本低廉、体积小巧、ESP32的硬件资源充分利用同时主控芯片ESP32及其附带的滤波电路、放大电路所用芯片均为国产芯片，避免了芯片依赖进口的困境。

公开(公告)号：CN117741185A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202311746724.6

申请日：2023-12-18

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 杨紫琪 ,  郭颖 ,  谢国康 ,  赵兴强

IPC: G01Q60/02

Abstract: 本发明公开了一种集成式多头快速切换型扫描探针显微镜及扫描方法，所述扫描探针显微镜包括共用惯性马达、多根压电扫描管、方形重物块、弹簧片、样品台、金属外壳、滑杆、限位环、绝缘环、固定绝缘环以及绝缘顶盖，所述共用惯性马达上边设置有绝缘顶盖，绝缘顶盖上固定方形重物块，所述共用惯性马达在横向1/4处分割为两部分，分别为横向惯性马达和纵向惯性马达，电极分割处粘接固定绝缘环，且绝缘环外有两处和金属外壳固定的凸起，金属外壳包裹整个共用惯性马达以及方形重物块之上的探针扪描头，金属外壳侧边为滑杆，滑杆顶端由连接杆连接，连接杆上粘接有样品台。本发明具备快速切换不同扫描头的能力，从而显著提高了显微镜的使用效率和便捷性。

公开(公告)号：CN119246894A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411390486.4

申请日：2024-10-08

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 杨紫琪 ,  朱琳琳 ,  郭颖 ,  黄骏 ,  严舒

IPC: G01Q60/10

Abstract: 本发明公开一种基于STM32的扫描隧道显微镜控制系统，属于扫描探针显微镜技术领域；控制系统包括：主控芯片STM32、步进马达模块、扫描模块、信号采集模块、通信模块、电压基准模块以及电源模块；其中，电源模块将输入的±15V电压转换为5V及3.3V，为主控芯片STM32和各模块供电，电压基准模块给整个系统的电路提供稳定的参考电压，步进马达模块作为粗进机构，将扫描模块移动至样品上方，扫描模块驱动其上的扫描头及探针在样品表面做三维扫描，信号采集模块用于收集针尖和样品之间的隧道电流，并通过通信模块将电流信息发送给控制软件；采用STM32作为主控芯片，配备了两路12位DAC，相比ESP32具有更高的分辨率，可实现更精细的信号控制。

公开(公告)号：CN118962186A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202411359702.9

申请日：2024-09-27

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 杨紫琪 ,  郭颖 ,  谢国康

IPC: G01Q60/04 ,  G01Q60/24 ,  G01Q60/10

Abstract: 本发明公开了一种STM‑AFM组合扫描探针显微镜的原位扫描方法，包括使用STM的恒流模式或者AFM的调频/调幅模式进行整幅样品的预扫描，扫描完成后，将样品表面数据传递给上位机，此样品表面数据称为样品数据1，上位机根据上传回来的扫描数据判断，通过人工或者人工智能算法分析选取感兴趣的样品候选区域，对筛选出来的样品候选区域进行STM‑AFM融合扫描，将扫描得到的样品数据2和样品数据3传递给上位机，得到样品表面的电子态信息。本发明减少融合扫描所需要的时间，从而加快了整体扫描速度，减少图像漂移；能够减少扫描过程中的撞针现象和样品损坏风险，显著提高了成像的可靠性和质量。

公开(公告)号：CN116754795A

公开(公告)日：2023-09-15

申请号：CN202310722570.0

申请日：2023-06-19

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 杨紫琪 ,  郭颖 ,  黄骏 ,  朱琳琳 ,  严舒

IPC: G01Q60/10 ,  G05B19/042

Abstract: 本发明公开了一种基于ESP32的扫描隧道显微镜控制系统，包括主控芯片ESP32、控制扫描镜头移动的马达步进模块、镜头扫描模块、扫描信号采集模块、用于给探针和样品之间施加电压的施压模块和用于与上位机通讯的通讯模块。主控芯片ESP32拥有独立工作的双核系统且自带扫描信号采集模块和通讯模块，主控芯片ESP32的PWM输出功能通过改变占空比输出不同的波形，再通过低通滤波电路完成DAC转换对缓慢马达控制；IIC通信或SPI通信外挂高速DAC来控制波形的输出对快速马达控制。该发明替代现有的扫描隧道显微镜控制系统，成本低廉、体积小巧、ESP32的硬件资源充分利用同时主控芯片ESP32及其附带的滤波电路、放大电路所用芯片均为国产芯片，避免了芯片依赖进口的困境。