扫描电化学池显微镜阿基米德螺旋快速扫描方法的研究

作     者：庄健 高丙立 王志武 廖晓波 闫衡 Zhuang Jian;Gao Bingli;Wang Zhiwu;Liao Xiaobo;Yan Heng

作者机构：西安交通大学机械工程学院西安710049 西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2019年第40卷第12期

页      面：175-184页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51375363) 陕西省科技厅工业公关项目(2013GY2-04) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(Z201707084)资助 

主　　题：扫描电化学池显微镜 跳跃扫描模式 三维形貌测量 

摘      要：针对现有扫描电化学池显微镜(scanning electrochemical cell microscopy,SECCM)的扫描方法在扫描成像快速性上的不足,提出一种基于阿基米德螺旋线的新型SECCM快速扫描方法。传统跳跃扫描模式的跳跃高度是在没有先验知识的情况下靠人工经验设定的,为了避免碰撞其取值往往偏大,因此设置的扫描行程越长,消耗时间越久,速度慢、效率低。利用螺旋线轨迹预扫描快速获得待测平面的最高点,进而有效地降低了传统跳跃模式的跳跃行程,大幅提高了SECCM的扫描成像速度。此外,以螺旋线轨迹高速运动来检测最高点时,轨迹具有无冲击、因此样本运动过程无偏移,该扫描方法具有成像稳定性高的优点。通过带状金属表面成像实验表明,相对于传统跳跃扫描模式,阿基米德螺旋扫描方法在保证成像质量的同时扫描速度提高了约110%。可见提出的方法对提升SECCM扫描速度和成像质量有着重要的意义。