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申请/专利权人：中国科学技术大学

摘要：本发明涉及一种用于近常压扫描隧道显微镜的扫描头，属于近常压扫描隧道显微镜的技术领域。包括扫描管、固定限位环和扫描头主体；扫描头主体包括驱动马达、支架和中心步进杆：扫描头主体还包括压电马达、蓝宝石片、导轨、红宝石球和铍铜弹片；支架的材料为镍铁合金；压电马达由四片压电陶瓷片堆叠组成，且固定安装于支架内；导轨为槽钢状，导轨的槽口与中心步进杆的杆身贴合；红宝石球位于导轨中部的通孔处，红宝石球的外侧被铍铜弹片顶住固定，对导轨施加压力；导轨和中心步进杆通过红宝石球、铍铜弹片夹持，保证中心步进杆在运动过程中与导轨的适应性；中心步进杆的材料和导轨的材料均为蓝宝石。本发明结构紧凑、稳定，寿命能达到5‑10年。

主权项：1.一种用于近常压扫描隧道显微镜的扫描头，包括扫描管（1）、固定限位环（2）和扫描头主体（3）；所述扫描头主体（3）包括支架（31）和中心步进杆（35），所述扫描管（1）套装于中心步进杆（35）的上端；所述固定限位环（2）空套在中心步进杆（35），并固定连接着支架（31）的上部，其特征在于：所述扫描头主体（3）还包括压电马达（33）、蓝宝石片（34）、导轨（36）、红宝石球（37）和铍铜弹片（38）；所述支架（31）包括上固定环（311）和下固定环（312），上固定环（311）的外周和下固定环（312）的外周之间由直立的立板固定连接，使上固定环（311）的外周和下固定环（312）呈上下平行状态；所述中心步进杆（35）贯穿位于上固定环（311）和下固定环（312）内，中心步进杆（35）的上端伸至上固定环（311）外部，中心步进杆（35）的下端位于下固定环（312）内，所述压电马达（33）设于支架（31）内，压电马达（33）的一侧面与支架（31）的立板绝缘贴合，压电马达（33）的另一侧面通过蓝宝石片（34）与中心步进杆（35）的一侧杆身贴合；所述导轨（36）为槽钢状，中部开设有通孔，通孔为与红宝石球（37）配合的圆弧孔；导轨（36）的槽口与中心步进杆（35）的另一侧杆身贴合；所述红宝石球（37）位于导轨（36）的通孔处，红宝石球（37）的外侧被铍铜弹片（38）顶住固定，对导轨（36）施加压力；铍铜弹片（38）的中部开设有通孔，通孔与红宝石球（37）对应；铍铜弹片（38）的上端固定连接着上固定环（311），铍铜弹片（38）的下端固定连接着下固定环（312）；所述导轨（36）和中心步进杆（35）通过红宝石球（37）和铍铜弹片（38）夹持，保证中心步进杆（35）在运动过程中与导轨（36）的适应性；所述中心步进杆（35）的材料和导轨（36）的材料均为蓝宝石；工作时，在压电马达（33）上施加三角波形电压，压电马达（33）发生切向形变，周期性伸缩，通过中心步进杆（35）和蓝宝石片（34）之间的摩擦力驱动中心步进杆（35）沿导轨（36）运动，实现驱动扫描管（1）的前进或后退。

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