從1983年至今，美國(guó)RHK Technology Inc.的掃描探針控制系統(tǒng)憑借其的軟硬件技術(shù)得到了全球廣大用戶(hù)的認(rèn)可和青睞，其超過(guò)1500套的銷(xiāo)量遙遙于市場(chǎng)上的其他同類(lèi)產(chǎn)品。RHK公司系列控制器在國(guó)內(nèi)擁有包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、中科院物理所，復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)，中國(guó)科技大學(xué)等一大批知名用戶(hù)單位，為眾多科學(xué)研究輔以了有力支持。
為了更好地適應(yīng)和匹配廣大科研工作者的各類(lèi)需求，RHK公司對(duì)其新一代多功能掃描探針控制平臺(tái)進(jìn)行了配置和功能的劃分，推出了基礎(chǔ)型(R9e)和增強(qiáng)型(R9plus)兩款產(chǎn)品，R9e控制器可控制所有類(lèi)型的STM。增強(qiáng)型R9plus則增加了AFM控制功能，以滿足更多科研實(shí)驗(yàn)需求。
圖1 R9plus掃描探針控制器
這兩款控制單元均采用單箱集成構(gòu)架，集成低噪聲高壓放大器、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換接口、反饋回路、鎖相放大器、鎖相環(huán)以及數(shù)字振蕩器等相同硬件模塊(圖1)。其配合前置放大器和PMC100粗進(jìn)針馬達(dá)控制模塊，可在提供好性?xún)r(jià)比的同時(shí)大程度上滿足客戶(hù)對(duì)掃描探針顯微(如STM /AFM /KPFM)多種工作模式的控制需求。
作為基礎(chǔ)型控制器，R9e的主要特點(diǎn)如下：
★ 全數(shù)字化的專(zhuān)用硬件系統(tǒng)：高速數(shù)據(jù)采集帶寬達(dá)100 MHz，噪音低
★ 好兼容性：與所有類(lèi)型的STM都能連接使用
★ 單的R9e 控制單元：除了實(shí)現(xiàn)STM/STS(圖2)控制功能外，其內(nèi)部集成的鎖相環(huán)/ 振蕩器/反饋回路等硬件模塊，可通過(guò)升軟件功能控制AFM和KPFM等工作模式
★ IHDLTM軟件系統(tǒng)(圖標(biāo)式硬件描述語(yǔ)言)可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的定義與編輯，其特的設(shè)計(jì)思路和開(kāi)放性的軟/硬件配置為研究領(lǐng)域的拓展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
圖2 R9plus掃描探針控制器獲得的高分辨STM圖像和STS譜(超導(dǎo)能隙)
值得欣喜的是，想要同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)STM/AFM的控制，只需要將控制器進(jìn)行簡(jiǎn)單升。該升過(guò)程不需要增加任何硬件，只要通過(guò)控制軟件開(kāi)啟鎖相回路/ 振蕩器/反饋回路等硬件對(duì)應(yīng)功能即可實(shí)現(xiàn)。
近年來(lái)，掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)的協(xié)同工作已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，R9plus控制器配合RHK公司的低溫?zé)o液氦掃描隧道顯微鏡(Helium-Free LT - STM，變溫范圍9K -400K)，可以幫助用戶(hù)輕松地在低溫超高真空環(huán)境下開(kāi)展科研工作(圖3)。
圖3 R9plus掃描探針控制器連同RHK公司閉循環(huán)低溫?zé)o液氦STM/AFM系統(tǒng)同時(shí)測(cè)量的原子分辨STM和qPlus-AFM圖像
期待此次基礎(chǔ)型(R9e)和增強(qiáng)型(R9plus)兩款控制器的推出，能夠滿足更多科研用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)需求，助力廣大科研工作者取得更優(yōu)異的科研成果!
