上海光學(xué)儀器廠，曾經(jīng)為發(fā)展民族工業(yè)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，奠定了國(guó)家光學(xué)工業(yè)的系列化， 并先后與德國(guó)蔡司-歐波同（ZEISS-OPTON）、徠卡（LEICA）等國(guó)際著名光學(xué)公司合作生產(chǎn)各類(lèi)精密光學(xué)儀器。

掃描穿隧式顯微鏡為何可以利用探針與樣品間的距離來(lái)顯示樣品表面影像，已在本站的文章 “掃描穿隧式顯微鏡原理”中說(shuō)明，在此將對(duì)實(shí)際儀器架構(gòu)的內(nèi)容加以解說(shuō)。掃描穿隧式顯微鏡架構(gòu)的示意圖如下：

掃描穿隧式顯微鏡的組成部分可細(xì)分成以下幾個(gè)部分：
1. 掃描頭：是控制探針移動(dòng)的中樞，使用壓電材料制成，可讓探針以小于 1埃 的精確度移動(dòng)。為了能控制探針做二維平面的掃描，并隨掃描模式調(diào)整探針及樣品間距，通常會(huì)在壓電陶瓷管上鍍層金屬，將壓電管外壁均分四極以做 x+ 、 x- 、 y+ 、 y- 方向的掃描，而內(nèi)壁則是做 z 方向的調(diào)變。藉由施加偏壓以改變陶瓷管的長(zhǎng)度、厚度，而讓探針移動(dòng)進(jìn)行掃描，一般掃描范圍都可達(dá)幾個(gè) μm 。
2. 探針：自制的探針一般都是用 0.5 mm 的鎢絲，于 KOH 或 NaOH 溶液中，以電化學(xué)的方法，蝕刻出直徑約幾百埃的針尖。若欲掃描出高解析度的影像，通常會(huì)在掃描前先對(duì)探針施加瞬時(shí)的強(qiáng)電場(chǎng)，以改變針尖結(jié)構(gòu)。

3. 步進(jìn)器：由理論得知，若要取得穿隧電流值，需讓探針與樣品的間距約在數(shù)埃之間才能發(fā)生，這樣的距離無(wú)法用肉眼與雙手控制達(dá)到；一般以電腦控制步進(jìn)器，以達(dá)到可以探測(cè)穿隧電流的距離。因此步進(jìn)器須具有步距約 1000埃 的功能，且具有幾千赫茲的步進(jìn)頻率，以節(jié)省步進(jìn)時(shí)間。依驅(qū)動(dòng)的方式可分為齒輪式、尺蠖式及滑動(dòng)式等。
4. 前置放大器：由原理可知，探測(cè)到的穿隧電流很小，若要作為回饋訊號(hào)，必須先將其放大，故都會(huì)加裝一低雜訊操作型放大器。
5. 電子及控制系統(tǒng)：該部分含回饋電路及電腦介面?；仞侂娐分饕钱?dāng)接收到穿隧電流值后，可以依設(shè)定的掃描模式，驅(qū)動(dòng)接在掃描頭上之 z 軸電壓源，以控制掃描過(guò)程中探針與樣品的間距。電腦介面則是以多個(gè)數(shù)位／類(lèi)比及類(lèi)比／數(shù)位轉(zhuǎn)換器組合而成，并連通電腦，以利操作者控制、調(diào)整掃描裝置和掃描流程。
6. 電腦：電腦為操作者主要接觸的部分。其在掃描流程中的功能包含執(zhí)行控制、調(diào)整、即時(shí)顯像等；而在顯像后還有影像儲(chǔ)存、修改模式、分析、處理等功能。
另外，因?yàn)閽呙璐┧硎斤@微鏡很敏感也易受干擾，所以需要避震裝置架起整座儀器，以屏蔽不同頻率的震動(dòng)，使電子穿隧間距穩(wěn)定，掃描影像才會(huì)清晰。常用的避震材料為金屬?gòu)椈苫蛳鹌|，并配合阻滯裝置來(lái)使用。

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