实验原理 STM是SPM家族中最基本也最重要的微纳米检测与研究工具之一。其工作原理基于微探针（针尖）与样品之间的隧道效应及隧道电流。当一根十分尖锐的针尖在纵向充分逼近施加了一定偏压的样品表面至数纳米甚至更小间距S时，针尖尖端的原子与样品表面原子之间将产生隧道电流It。根据量子力学的隧道效应理论，It与间距S之间存在负指数关系，探测隧道电流It的大小，即可检测出间距S的大小，当针尖在横向扫描样品时，即可获得根据隧道电流的变化而获得样品表面的三维微纳米形貌。   仪器特点 特有的卧式STM探头 具有特有的卧式STM探头设计， 降低了探头的整体重心，消除了粗调与微调逼近机构的垂直蠕动； 配备USB视频显微监控系统，可实现微探针操作与进给过程的可视化，更好更直观地满足使用者的操作要求。 新型STM探头及仪器性能更加稳定和优越。   稳定的三轴压电扫描器 采用互相正交的三轴压电陶瓷扫描控制器，X、Y、Z三轴压电陶瓷之间互不耦合，可保证扫描图像不因耦合而失真；扫描器具有更好的扫描线性和独立性、更高的强度和刚度，兼具更强的扫描驱动力，能同时适用于较小与较大、较轻与较重样品的扫描成像。   优化的检测与控制系统 采用优化的微纳米扫描与反馈控制电路系统，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可获得更高的扫描分辨率、更好的重复性和更佳的图像质量。   完善的软件界面与功能 功能强大、界面友好，可适用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系统。一般操作者均可轻松而熟练地掌握，只需点击鼠标，即可完成从图像扫描到图像处理及数据信息计算的全部操作。可用鼠标任意选择局部扫描区域，实现图像平移、定位和缩放；可设定扫描次数并自动控制扫描停止；具有实现X、Y方向的面扫描和线扫描的功能；可获得样品表面的纳米级三维形貌结构和截面线；高质量的彩色/黑白平面图像显示与三维立体图像显示；具有图像的二维和三维纳米标尺标注功能及粒径测量功能；具备纳米级表面微观粗糙度的统计及计算功能；可精确测定样品表面的微纳米级台阶高度和深度；完善的图像处理功能，包括裁剪、粘贴、旋转、对比调节、亮度调节、颜色调整、背景色调整、图像平滑、滤波等。   简单便捷的仪器操作 STM的操作十分简单和便捷，一般操作人员即可完成，无需专人操作和维护。安装探针、安装样品、粗调和微调进样、图像扫描、图像存储等操作，均可在1分钟内完成。特别适用于科学研究、教学实验及产品检测。   高稳定性与抗干扰能力 STM既可在良好的实验条件下完美工作，也可在有一般实验室、普通桌面、有轻微振动、有环境干扰、有光照等条件下正常运作，快速扫描观察各种微纳米样品，获得理想的图像和微纳米结构信息。具备更好的稳定性和抗震性，更强的抗（光、电、磁等）干扰能力，更快的扫描速度（最快1幅图像/10秒，作为对比，进口仪器的扫描速率一般为1幅图像/10~20分钟，甚至更慢）。   高适用性广泛应用领域 可同时适用于科学研究、本科生和研究生的教学实验及纳米技术产品的检测，广泛适用于各种金属、导体、半导体、磁体、非磁体等材料样品的扫描检测。对被测材料样品无特殊要求，免去繁琐的样品制备过程，可直接扫描获得微纳米结构信息。   实验内容与典型实验数据 部分扫描测试样品的STM图像   部件列表 描述 数量 扫描隧道显微镜探头 1 控制机箱STM—IIa型 1 直流高压电源 1 　前置放大器    1 　偏压电源    1 A/D&D/A控制接口卡 1 STM微探针 20组 USB光学显微镜 1 一体机, 含STM扫描控制软件 1 样品 5 剪刀、镊子、启子、放大镜等工具 1  

EV-400高真空金属有机蒸发镀膜机 真空腔室：前开门真空腔体，方便取放基片、更换钨舟、添加蒸发材料以及真空室的日常维护保养； 真空系统：国产分子泵作为主抽泵，真空极限优于5.0✕10-5Pa（经烘烤除气后）；另可选进口磁悬浮分子泵或是低温泵作为主抽泵，真空极限优于3.0✕10-6Pa（经烘烤除气后）； 真空抽速：大气～8✕10-4Pa≤30min； 蒸发源：4～6组欧美技术金属或是有机束源炉蒸发源可选，多源共蒸获得复合膜/分蒸获得多层膜，功能强大，性能稳定； 蒸发电源：真空专业蒸发电源，恒流/恒功率控制。电流、功率可预先设置，可实现一键启动和停止的自动控制功能； 基片台：最大120mm基片/15～25mmITO/FTO玻璃25片，可定制一体化高精度刻蚀掩膜板；基片台公转，转速0～20r/min连续可调； 基片台功能：衬底可选择加热（室温～300℃可调可控）或水冷，基片台可选升降，源基距最大350mm； 溅射电源：直流脉冲溅射电源、全自动匹配的射频溅射电源可任选； 膜厚监控仪：可选配国产或进口单水冷探头膜厚仪； 可镀材料：可沉积金属（Au、Ag、Al、Ca、Cu、Mg、Fe、Cr、Ti、Ni等）、非金属、化合物（MoO3、LiF等）及有机材料，可拓展沉积单层膜、多层膜及混合膜； 控制方式：PLC+触摸屏控制系统，具备漏气自检与提示、通讯故障，实现一键抽停真空。

MS-450高真空多靶磁控溅射镀膜机 真空腔室：直径450✕H400mm，1Cr18Ni9Ti优质不锈钢材质，氩弧焊接，前开门结构； 真空系统：机械泵+分子泵（进口和国产可选）； 极限真空：优于5✕10-5Pa（经烘烤除气后）； 真空抽速：大气～8✕10-4Pa≤30min； 升降基片台：2～6英寸基片台，靶基距60～120mm连续在线自动可调，旋转0～20r/min可调，可加热至500℃（可选水冷功能），可选配偏压清洗功能； 磁控靶：直径3英寸2～4只（可升级成直径4英寸靶2～3只），兼容直流和射频，可以溅射磁性材料的靶材； 溅射电源：直流脉冲溅射电源、全自动匹配的射频溅射电源可任选； 质量流量计：2～3路工艺气体，可根据工艺要求增加； 膜厚监控仪：可选配国产或进口单水冷探头膜厚仪； 控制方式：PLC+触摸屏控制系统，具备漏气自检与提示、通讯故障，实现一键抽停真空。

SEV-400手套箱金属有机蒸发镀膜机 真空腔室：采用立式方形结构，前门为水平滑开式，位于手套箱体内部，前开门便于蒸发材料和样片在保护环境下装卸，后开门便于真空室的清理维护（后门带锁紧装置在充气条件下保持腔室密闭与大气环境隔离），整机位于手套箱体下面，节约占地面积； 真空系统：国产分子泵作为主抽泵，真空极限高达2.0✕10-5Pa，另可选进口磁悬浮分子泵或是低温泵作为主抽泵，真空极限高达3.0✕10-6Pa； 真空抽速：大气～5✕10-4Pa≤30min（手套箱环境中）； 基片台：最大120mm基片/15～25mmITO/FTO玻璃25片，可定制一体化高精度刻蚀掩膜板，基片台公转，转速0～20r/min可调，衬底可选择加热（室温～300℃可调可控）或水冷，基片台可选升降，源基距最大350mm； 蒸发源及电源：4～6组欧美技术金属或有机束源炉蒸发源可选，多元共蒸获得复合膜/分蒸获得多层膜，功能强大，性能稳定；真空专业蒸发电源，恒流/恒功率控制，电流、功率可以预先设置，可实现一键启动和停止的自动控制功能； 膜厚监控仪：采用国产或进口膜厚监控仪在线监测和控制蒸发速率、膜厚； 控制方式：PLC+触摸屏控制系统，具备漏气自检与提示、通讯故障，实现一键抽停真空。

通过实验技术和理论方法的双重突破，在国际上率先实现了对原子核量子态的精确描述，揭示了水的核量子效应，该成果发表于《科学》期刊；通过开发新型扫描探针技术，在国际上首次获得了单个钠离子水合物的原子级分辨图像。扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM）是一种空间分辨率可以达到原子量级的微观探测工具。 然而，受电流放大器带宽的局限，其时间分辨一般只能达到微秒量级（10-6 s），而很多微观动力学过程往往发生在皮秒（10-12 s）和飞秒（10-15 s）量级。  为了提高STM的时间分辨率，其中一种比较可行的办法是将超快激光的泵浦-探测（pump-probe）技术和STM相结合，利用超快光与电子隧穿过程的耦合来实现“飞秒-埃”尺度的极限探测。

研制出国内首台超快扫描隧道显微镜，实现飞秒级时间分辨和原子级空间分辨，并捕捉到金属氧化物表面单个极化子的非平衡动力学行为。该工作于5月19日发表在物理领域顶级期刊《物理评论快报》上，并被选为编辑推荐文章。

手提（便携）式X射线反散射扫描仪   目前世界上最先进的安全防卫检测便携设备。具有经济、实用、安全等特点，能完成各种复杂困难场合的安检任务，例如，机场、车站、港口、公共场所及墙壁、家具等的检测。得到了安检人员的青睐。本项目计划开发生产这种扫描仪。工作情况举例

本发明公开了一种阵列式激光扫描器，它包括成底座、控制驱 动系统和阵列布置的若干个子镜；所述若干个子镜按照相同的朝向排 列，均固定在底座上；各相邻子镜之间留有间距，使相邻子镜在倾斜 时不相互碰到；所述控制驱动系统与所述 N 个子镜中的压电驱动器连 接，用于实现对反射镜偏转角度的开环控制。本发明能够通过多光束 扫描的方式将多个小扫描场拼接为大扫描场同时保证扫描角度和扫描 频率，每个子镜也能独立扫描，实现多目标探测。本发明

本发明提出一种逐点扫描数字微镜阵列相机。该相机包括：物体光源、透镜组、DMD阵列、感光片、A/D转换器、DSP处理器组成。透镜组将景物光线投向DMD阵列上面，通过控制DMD阵列上面数字微镜逐点翻转，实现对景物光线的逐点扫描。DMD阵列然后将逐点扫描后的景物光线反射到感光片上成像，通过A/D转换器将每个像素上光电信号转变为数码信号，再经过DSP处理成数码图像，存储到存储介质当中。本发明利用DMD阵列的逐点扫描提高了成像的速度，节省拍摄时间。