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掃描探針顯微鏡控制器-R9plus

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繼美國(guó)RHK Technology公司推出的革命性?huà)呙杼结橈@微鏡控制器R9取得*成功之后,其研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)升級(jí)其軟硬件和功能隆重發(fā)布了新一代R9plus SPM控制器。相比于R9控制器,R9plus控制器性能提升主要包括: 全新的FPGA固件構(gòu)架*地提高了配置靈活性 對(duì)于高級(jí)測(cè)量提供了60多個(gè)可用的數(shù)據(jù)通道 數(shù)據(jù)流和掃描速度均提高5倍 優(yōu)化的高壓輸出電路板,噪聲水平降低到R9控制器的1/4 兩個(gè)掃描探針控制系統(tǒng) 可設(shè)置任意密度的網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行圖譜測(cè)量

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R9plus掃描探針顯微鏡控制器產(chǎn)品特點(diǎn)


極低噪音與超高穩(wěn)定性!


單箱集成所有輸入、輸出及控制模塊


R9plus更低的噪聲水平


極低噪聲,超高速度和精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換接口



線性電源提供極低噪聲密度



*的譜圖能力!



20 monolayer Pb/1 monolayer PTCDA molecule/20 monolayer Au/ Si substrate. Smaller gap is due to proximity effect of superconductivity.


Raw spectroscopy data taken on Pb single crystal. Graph shows 50 dI/dV curves acquired at 350 mK; Dark line shows average of individual curves.



開(kāi)放性與靈活性*!


HDLTM軟件界面

R9掃描探針顯微鏡控制平臺(tái)采用了RHK*的IHDLTM圖像化硬件描述與編輯軟件,通過(guò)簡(jiǎn)單的“拖放”操作,即可完成對(duì)硬件和實(shí)驗(yàn)的所有設(shè)置。同時(shí)IHDLTM全面兼容LabVIE和MATLAB,為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提供了無(wú)限的可能。

特制的硬件系統(tǒng)

采用RHK特制的且優(yōu)化設(shè)計(jì)的硬件模塊,利用RHK UltraDAC技術(shù)以極低的噪音水平對(duì)所有的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)算和處理。硬件模塊包括:PLLs, lock-ins, filters, amplifiers, phase shifters, counters等。

強(qiáng)大而優(yōu)異的功能

> 將所有SPM的功能模式集中到一起,通過(guò)軟件即可快捷的對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行重新定義。

> 無(wú)需外界模塊和設(shè)備可實(shí)現(xiàn)包括STM、dI/dV隧道譜、接觸式&非接觸式AFM、導(dǎo)電AFM、開(kāi)爾文探針顯微鏡KFM、SNOM等功能。

> 兼容所有商業(yè)化的STM/AFM系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)對(duì)他們的全面控制。



功能強(qiáng)大,性能可靠!


> 支持所有的掃描探針顯微鏡操作模式,包括:STM、dI/dV譜、接觸式和導(dǎo)電式AFM、非接觸式AFM、開(kāi)爾文探針KFM等。不需要添加任何外置設(shè)備;

> 支持音叉式和微懸臂式AFM;

> 支持所有非接觸式AFM模式 -- PLL、Lock-in、Self Oscillation。

接觸式AFM模式 - Constant Excitation、Constant Signal和Q-control等。

采用全數(shù)字式Phase Shifter,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

> PLL和Multiple Lock-in通道一起使用,可以同時(shí)采集多個(gè)諧頻信號(hào);

> SNOM:多個(gè)高速輸入通道可以同時(shí)對(duì)表面成像,并采集光學(xué)信號(hào)(模擬或脈沖計(jì)數(shù));

> KFM:無(wú)需添加任何外置的設(shè)備,即可完成KFM實(shí)驗(yàn);

> 全面兼容LabVIEW和MATLAB等語(yǔ)言與程序。




R9plus掃描探針顯微鏡控制器基本參數(shù)


內(nèi)置偏壓調(diào)制

直接調(diào)制輸出偏壓數(shù)模轉(zhuǎn)換器,

輸出信號(hào)小至10 μV,調(diào)制頻率高達(dá)10MHz

Z位置調(diào)制

直接調(diào)制輸出偏壓數(shù)模轉(zhuǎn)換器,

輸出信號(hào)小至10 pm

接觸式AFM

可用的位置敏感探測(cè)器(PSD)模塊與前置4通道前置放大

4個(gè)象限中的每一個(gè)都可以進(jìn)行診斷目的而同時(shí)測(cè)量

非接觸式AFM

R9控制器包含4個(gè)鎖相放大器和2個(gè)鎖相環(huán),

不需要添加任何外置設(shè)備

STM控制

鼠標(biāo)單擊實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行模式間的切換,

不需做連線改動(dòng)

開(kāi)爾文力控制

R9plus內(nèi)部集成開(kāi)爾文探針顯微鏡(KPFM)的所有功能模塊,

不需要單獨(dú)硬件

多頻調(diào)制和檢測(cè)

內(nèi)置振蕩器和鎖相放大器可以提供多頻激發(fā)和多個(gè)諧振檢測(cè)信號(hào),

設(shè)計(jì)保證精準(zhǔn)的相位匹配(即使是在頻率掃描過(guò)程中)

電源

全部采用線性電源消除高頻噪聲

模擬輸入

2個(gè)超高速 - 100MS/s- 16bit

輸入偏置

輸入信號(hào)可以偏置至大范圍,

精確測(cè)量疊加在大直流偏置上的小信號(hào)

可調(diào)AC/DC耦合

輸入信號(hào)能直流或交流耦合(根據(jù)軟件中的定義)

可調(diào)增益

全帶寬時(shí)高達(dá)512×

輸入帶寬

22 bits @ 25KHz,24 bits @ 1.5KHz

2個(gè)高速 - 1MS/s -18 bit,可調(diào)增益和輸入偏置,50KHz帶寬

9個(gè)高速 - 1MHz -18 bit, 100 KH帶寬

模擬輸出

2 × 100MS/s - 16 bit

帶寬

20 MHz

有效分辨率

22 bits @ 25KHz,24 bits @ 1.5KHz

8 x 500 kS/s 20 bit, 50 kHz 帶寬,

+/- 10V 輸出,有效分辨率20 bit.

8 x 100 MS/s - 16 bit, 50 kHz 帶寬,

+/- 215V 輸出,有效分辨率22 bit @ 25 kHz.

脈沖計(jì)數(shù)輸入

2 × 100MS/s 計(jì)數(shù)率

信號(hào)

> 60

數(shù)據(jù)傳輸速率:

控制器/PC

每個(gè)通道10 - 200 kSamples/s

高速數(shù)據(jù)測(cè)量

觸發(fā)模式下高達(dá)100MS/s

高壓放大器

(HVA)輸出

*可配置。

每個(gè)放大器可通過(guò)軟件配置以驅(qū)動(dòng)任何壓電輸出,

每個(gè)HVA可通過(guò)內(nèi)部的數(shù)控振蕩器(NCO)調(diào)制。

輸出限制保護(hù)

所有高壓放大器都通過(guò)軟件限于一定范圍,

以防止損壞壓電元件或其它實(shí)驗(yàn)元件,

輸出自動(dòng)縮放到的輸出范圍。




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