日本精工SPA-400原子力顯微鏡說明書(中文版)-C(E-1)SPI3800N

Code：0903-ESX-009/0001概要SPI3800N，是在以深受好評的SPI3700為基礎(chǔ)、以各方面升級為目標(biāo)開發(fā)出的probestation。從某種意義上來說它管理著整個(gè)SPM系統(tǒng)。SPI300Nprobestation全貌1）SPI3800Nprobestation具有如下特征。在OS采用Windows2）的基礎(chǔ)上，將controlsoftwareSPIWin英語化。可實(shí)現(xiàn)easyoperation、multitask處理3）、network等功能4）。并且，除了能采用粘貼板傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)圖形可以以TIFF格式（256色）保存。與其他應(yīng)用程序的合作格外容易?？刂朴肈SP采用最新的40bit高速DSP。性能、處理速度均大幅度提高。并且，裝有2MBlocalmemory。支援multitask處理。3）注：1）有與現(xiàn)品部分不同的情形。2）英語版Windows98/95。3）localmemory支持的只是“測定”+“處理”。其他的multitask處理依存于Windows。4）選項(xiàng)。升級D/Aconverter。X軸/Y軸實(shí)現(xiàn)了18bit控制，Z軸實(shí)現(xiàn)了21bit的高分辨率測定。 支持最大測定data點(diǎn)數(shù)為1024×10241）。可得到更高解析像度的imagedata。 將同時(shí)進(jìn)行4通道測定2）。全部圖形可同時(shí)在display上顯示。大幅度擴(kuò)充用戶數(shù)據(jù)輸出界面。除16bitanalog輸入2通道外，新設(shè)了16bitanalog輸出1通道、2bitdigital輸入輸出各2通道3）。注：1）只畫面測定mode時(shí)。2）最大測定data點(diǎn)數(shù)512×512。3）digital輸入，預(yù)定可用SPIWin的今后的version支援。

控制系統(tǒng)規(guī)格和構(gòu)成外觀及尺寸、重量

前面板panelmeter 顯示外加給scanner的Z軸的電壓值（單位V）。顯示范圍是。-199.9~199.9［V］ 當(dāng)（包括XYZ軸）電氣內(nèi)部斷開向scanner供電時(shí)，顯示為“00.0”。電源開關(guān) 給控制系統(tǒng)供電的開關(guān)。當(dāng)開關(guān)打到On時(shí)燈亮，電源接通。 后部面板下部的主電源開關(guān)打到Off后，既使將前部電源開關(guān)置于On，電源也不能接通。通常，將主電源開關(guān)置于On，用前部的電源開關(guān)控制供電?！娫床糠?/p>

出氣口 用于冷卻控制箱內(nèi)部的出氣口。在內(nèi)部裝有風(fēng)扇，強(qiáng)制排出空氣。只左側(cè)面有1處。 操作時(shí)請注意不要堵塞。 進(jìn)氣口 用于冷卻控制箱內(nèi)部的進(jìn)氣口。由風(fēng)扇強(qiáng)制抽入空氣。左右兩側(cè)面共有8處。 操作時(shí)請注意不要堵塞。

后面板

PCB4 UIO 是數(shù)據(jù)的2bit輸入輸出端子（digital）。有關(guān)輸入可通過軟件的設(shè)定進(jìn)行控制。 → 供電指示燈用于檢查控制箱內(nèi)使用的各電源電壓的供給狀態(tài)的燈。燈亮?xí)r，表示正常供給電壓。P5+5VP15+15VN15-15VPZT±200V USR1/USR2是用戶輸入外部信號的輸入端子（analog）?？奢斎搿?0V的電壓信號。 →關(guān)于user釋放輸入輸出輸入信號除在［monitorpanel］對話框可進(jìn)行控制外，如將數(shù)據(jù)類型設(shè)定成“信號1”“user信號2”，數(shù)據(jù)信號也可轉(zhuǎn)變成圖像。 輸入信號不成為Z軸servo的基準(zhǔn)信號（所謂不能代替DIF電壓和隧道電流）。UD/A 是user用于輸出D/A信號的輸出端子（analog）。由軟件上的設(shè)定可輸出±10V的電壓信號。 →關(guān)于user釋放輸入輸出 SIG是在與unit間進(jìn)行數(shù)據(jù)等的信號處理時(shí)使用的connector。與分別與unit的SIGconnector、SMMcontroller/SNOAMcontroller的SIGSPIconnector及MMboard（PCB6、選項(xiàng)）的SIGconnector接續(xù)。IVM是monitor輸出端子。不同的測量模式監(jiān)視不同的信號。AFMLM-FFMDIF電壓DFMSNOAMVE-DFMDIF電壓（交流信號）STM隧道電流（由I/Vamplifier的電壓變換值VE-AFM振動(dòng)振幅電壓（DIF）的DC成分SMM振動(dòng)振幅電壓（DIF）的2ω成分KFM振動(dòng)振幅電壓（DIF）的ωr成分 除DFM 外，各信號是Z軸servo的基準(zhǔn)信號（電壓信號）。DFM時(shí)的基準(zhǔn)信號用PCB5V2board的DFMM端子可進(jìn)行monitor。FFMM 是monitor輸出端子。不同的測量模式監(jiān)視不同的信號。AFM摩擦像信號（FFM電壓）VE-AFMLM-FFM振幅像信號或Acos像信號（都是電壓值）VE-DFMAcos像信號（電壓值）SMMKFM其他振動(dòng)振幅電壓（DIF）的ω成分無效（VE-AFM測定時(shí)）振幅信號/Acos像信號輸出哪個(gè)，依照軟件（SPIWin）上的設(shè)定。 TUNM 是monitor輸出端子。不同的測量模式監(jiān)視不同的信號。AFM/電流同時(shí)電流（電壓變換值）VE-AFM、LM-FFMVE-DFM其他Asin像信號（電壓值）無效CM （Reserved.）ADDM是ADD電壓的monitor輸出端子。STM測定時(shí)不具意義。 PZT是與粗調(diào)機(jī)構(gòu)（pulsemotor、Zstage、limitswitch等）及微動(dòng)機(jī)構(gòu)（scanner）的接續(xù)所使用的connector。用unit的PZTconnector和專用電纜接續(xù)。S/R是對參考電極的試樣的電位monitor輸入端子。電化學(xué)AFM/STM測定時(shí)與ECcontroller的S/R端子接續(xù)。SI 是試樣的電化學(xué)電流（電壓變換值）的monitor輸入端子。電化學(xué)AFM/STM測定時(shí)與ECcontroller的SI端子接續(xù)。 VREF是電化學(xué)控制時(shí)的試樣電位輸出端子。電化學(xué)AFM/STM測定時(shí)與ECcontroller的VREF端子接續(xù)。 BIAS是在裝入ECcontroller的系統(tǒng)的、通常測定（大氣中、液中）時(shí)的試樣電位輸出端子。與ECcontroller的BIAS端子接續(xù)。VDS （Reserved.）XMOD是在LM-FFM測定振動(dòng)scanner的X軸時(shí)輸入振動(dòng)信號的端子。與SMMcontroller的X端子或MMboard（PCB6、選項(xiàng)）的XMO端子接續(xù)。

YMOD是在LM-FFM測定振動(dòng)scanner的Y軸時(shí)輸入振動(dòng)信號的端子。與SMMcontroller的Y端子或MMboard（PCB6、選項(xiàng)）的YMO端子接續(xù)。ZMOD是在LM-FFM/VE-DFM測定振動(dòng)scanner的Z軸時(shí)輸入振動(dòng)信號的端子。與SMMcontroller的Z端子或MMboard（PCB6、選項(xiàng)）的ZMO端子接續(xù)。

PCB3 I/O 是在與計(jì)算機(jī)的接續(xù)使用的connector。用已插入計(jì)算機(jī)的擴(kuò)充busslot的專用card的connector和專用電纜接續(xù)。 FG是earth端子（frameground）。PIO1是在與SMMcontroller（選項(xiàng)）的接續(xù)使用的connector。用SMMcontroller的INTERFACEconnector和專用電纜接續(xù)。 MMboard（PCB6、選項(xiàng)）使用時(shí)，不使用PIO1connector。 PIO2是在與ECcontroller的接續(xù)使用的connector。用ECcontroller的ITF2connector和專用電纜接續(xù)。PIO3是與SNOAMcontroller接續(xù)使用的connector。用SNOAMcontroller的INTERFACEconnector和專用電纜接續(xù)。 MMboard（PCB6、選項(xiàng)）使用時(shí)，不使用PIO3connector。PIO4SPA500unit使用時(shí)，是在機(jī)械電氣的接續(xù)使用的connector。用機(jī)械電氣的PIOconnector和專用電纜接續(xù)。MSTOP靠近過程中，用于檢測probe已進(jìn)入測定區(qū)時(shí)，輸出停止stage的Z軸信號的connector。只在與SPA500的接續(xù)使用。PMOP （Reserved.）PCB5V2（DFMboardV2）VIB1DFM/KFM/SNOAM/VE-DFM測定時(shí)，輸出正弦波電壓的端子，用于加在使cantilever共振用的壓電晶體上。與unit的VIB端子接續(xù)。輸出的正弦波的頻率及電壓在［Qcurve測定］對話設(shè)定。 在KFM測定中，使用SMMcontroller時(shí)，請與SMMcontroller的VIBIV端子接續(xù)。這時(shí)，向unit的VIB端子的接續(xù)從SMMcontroller的VIBOUT端子進(jìn)行。 VIB2SNOAM測定時(shí)，是輸出A/Omodulator的控制所需的正弦波電壓的端子。用VIB1端子和同一頻率、同相輸出5［Vo-Peak］的電壓信號（電壓值固定）。與SNOAMcontroller的VIBIN端子接續(xù)。使用MMboard（PCB6）進(jìn)行SNOAM測定時(shí)，不使用該端子。EXT （Reserved.）IVMDFM/SNOAM/VE-DFM測定時(shí)，是為monitor來自photodetector的輸出（交流信號）的端子。在其他測定mode不具意義。DFMM DFM/SNOAM/VE-DFM測定時(shí)，是為monitor諧振振幅電壓（=已整流 IVM的信號）的端子。在其他測定mode不具意義。 在DFM/VE-DFM，該信號（的衰減量）成為Z軸servo的基準(zhǔn)信號。AD1M（Reserved.）AUXDA （Reserved.）電源部分MAIN是將向電氣部分的供電On/Off的主電源開關(guān)。向上側(cè)扳，On。該開關(guān)Off后，既使將frontpanel的電源開關(guān)On，也無法開啟電源。通常將該開關(guān)置于On，用frontpanel的電源開控制電源On/Off。 如長時(shí)間不使用時(shí)，請將該開關(guān)Off。ACIN是給電氣部分供應(yīng)AC100V電源的插座。用專用電纜連接續(xù)三接頭插頭。 1.請務(wù)必使用三接頭插座。電氣部分從這里接地。 2.插頭請使用電流容量15A以上的。

OL1 是給外部機(jī)器供應(yīng)AC100V的輸出電源。有2個(gè)插座，輸出電流為每個(gè)插座5A。 請勿接續(xù)colorhardcopy、光學(xué)顯微鏡用的光源、電流容量大的機(jī)器。已接續(xù)的全部機(jī)器請務(wù)必在5A以上。該電源輸出與frontpanel的電源開關(guān)的On/Off聯(lián)動(dòng)。即，frontpanel的電源開關(guān)Off后，該電源也無法提供電力。 PC（OL2）是給外部機(jī)器供應(yīng)AC100V的輸出電源。有2個(gè)插座，輸出電流為每個(gè)插座5A。請勿接續(xù)colorhardcopy、光學(xué)顯微鏡用的光源、電流容量大的機(jī)器。已接續(xù)的全部機(jī)器請務(wù)必在5A以上。該端子有標(biāo)記為“PC”時(shí)和標(biāo)記為“OL2”時(shí)，規(guī)格不同。 PC該電源插座不與frontpanel的電源開關(guān)的On/Off聯(lián)動(dòng)。只要開啟后部面板的主電源開關(guān)，無論frontpanel的電源開關(guān)是否開啟，該插座都能輸出AC100V。 即，在這里接續(xù)計(jì)算機(jī)和顯示器，既使不開啟frontpanel的電源開關(guān)也可使用。 OL2 與OL1同樣，AV100V輸出與電源開關(guān)的On/Off聯(lián)動(dòng)（switchable）。 F1/F2/F3/F4 是保險(xiǎn)絲盒。分別放入如下規(guī)格的保險(xiǎn)絲。F1AC100V-10A保護(hù)交流輸出插座（OL1，OL2；4個(gè)插座）F2AC100V-8A保護(hù)內(nèi)部電路用電源（DC5V及DC±15V）F3AC100V-2A保護(hù)內(nèi)部電路用電源（DC±225V）F4AC100V-2A保護(hù)步進(jìn)電機(jī)用電源（DC12V）

用戶數(shù)據(jù)輸入輸出端口在本系統(tǒng)中準(zhǔn)備了用戶可自由使用的“用戶數(shù)據(jù)輸入輸出端口”（共計(jì)有7個(gè)端口）。2bitdigital輸入：2端口2bitdigital輸出：2端口16bitanalog輸入：2端口16bitanalog輸出：1端口 上述輸入輸出中，希望數(shù)據(jù)輸出能在vectorscan功能中使用，但由于軟件（SPIWin）尚未完善，故現(xiàn)在還不能使用。預(yù)計(jì)在將來更高級別的軟件版本中能實(shí)現(xiàn)該功能。

digital輸入輸出輸入輸出端子的規(guī)格 輸入輸出都使用PCB4board的UIOconnector。UIOconnector的規(guī)格如下： 形狀：DSUB9pin 型號：17JE-13090-27D4（第一電子工業(yè)（株）產(chǎn)） 請準(zhǔn)備與接續(xù)對應(yīng)的plug。 針號與信號的對應(yīng)關(guān)系pin號信號備考1輸出系統(tǒng)接地與6共同2輸出信號2（userout2）3未接續(xù)4輸入系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓與8共同5輸入信號1（userin1）6輸出系統(tǒng)接地與1共同7輸出信號1（userout1）8輸入系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓與4共同9輸入信號2（userin2）

輸入規(guī)格 系統(tǒng)數(shù) ：2（userin1/2） bit數(shù) ：2bit(high/low) 輸入電壓范圍：0~5V 電源電壓 ：5Vblock圖（userin1/2共同）1.由與電源和輸入的電位差流動(dòng)電流時(shí)，成為low的電路構(gòu)成。因此，需要準(zhǔn)備電源（5V）。2．虛線框內(nèi)是為切換輸入電壓的電路一例。

輸出規(guī)格 系統(tǒng)數(shù) ：2（userin1/2） bit數(shù) ：2bit（high/low） 輸出端子的允許電壓范圍：5~12V 輸出端子的允許最大電流：10mA輸出狀態(tài)（high/low）在軟件上設(shè)定。→參照軟件指南的“user輸出”項(xiàng)。block圖（userin1/2共同） 關(guān)于虛線框內(nèi)的電路 1．low時(shí)由于成為流動(dòng)電流的電路構(gòu)成，故需要準(zhǔn)備該電路。 2．電路內(nèi)的電壓與電阻，請選擇電流不要超過輸出端子的允許量（10mA）。

analog輸入輸出輸入規(guī)格 通道數(shù) ：2 從PCB4board的USR1/USR2端子輸入。輸入電壓范圍：±10V輸出規(guī)格 通道數(shù) ：1從PCB4board的UD/A端子輸入。輸出電壓范圍：±10V規(guī)格 下述規(guī)格不預(yù)告、可變更。scancontrol部分scan方式 由DSP程序的D/Aconverter控制D/Aconverter（包括X軸、Y軸） 18bit1）offset用D/Aconverter（包括X軸、Y軸） 16bit輸出電壓（包括X軸、Y軸） 最大±200Vscanrotation 最大±180°調(diào)制用外部輸入 X軸用：1系統(tǒng)（放大率1倍）、Y軸用：1系統(tǒng)（放大率1倍）servocontrol部分servo方式 由DSP程序的D/Aconverter控制D/Aconverter 21bit2）輸出電壓 最大±200V調(diào)制用外部輸入 1系統(tǒng)（放大率1倍）注：1）16bitDAC+2bitconverter。2）由2個(gè)16bitDAC構(gòu)成data采集部分測定點(diǎn)數(shù) Xdata數(shù)：64，128，256，512，1024 Ydata數(shù)1）：4，8，16，32，64，128，256，512，1024 Xdata數(shù)xYdata數(shù)：可任意組合 最大：1024×10242）同時(shí)測定channel數(shù) 最大43）databuffer容量 內(nèi)部：512×512相當(dāng)4畫面4） 外部：相當(dāng)1000畫面5）user數(shù)據(jù)接口部分digitalI/O（包括輸入輸出） 2bit×2通道（由photocouplerisolate）analogI/O 輸入：16bitDAC×2通道（user輸入） 輸出：16bitDAC×1通道bias電源部分外加電壓 最大±10VD/Aconverter 16bitcantilever共振源部分共振電壓 最大±10V共振頻率 最大1MHz注：1）4，8，16及32是預(yù)覽用。不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、解析。2）只1畫面測定mode時(shí)。3）最大512×512。4）搭載2MB的localmemory。5）有時(shí)由harddisk的剩余容量限制。

計(jì)算機(jī)部分 1.下述規(guī)格不預(yù)告、可變更。 2．即使?jié)M足下述規(guī)格時(shí)，在未經(jīng)本公司確認(rèn)的系統(tǒng)，不保證正常操作。computer英文版Windows95/98操作系統(tǒng)的IBM產(chǎn)個(gè)人電腦或其100%的兼容機(jī)（DOS/V規(guī)格）。 CPU pentium以上或其互換產(chǎn)品（推薦celeron/pentiumⅡ以上） 在Intel486（或同等級別）計(jì)算機(jī)，由于性能低下，故有時(shí)操作性不好。RAM 32 MB以上（推薦64MB以上）。HDD IDE/EIDE接口、1GB以上。FDD 3.5inch 顯示（videocard） 1024×768dot、16位真彩（1677萬色）1.在低于1024×768dot的解析度會有部分控制軟件畫面不能顯示在顯示屏上，使操作產(chǎn)生麻煩。2.在超過1024×768dot的高析像度，由于顯卡的規(guī)格，有時(shí)CCD像monitor會不正常。3.在256色以下，除不能正確顯示圖象的顏色外，有時(shí)程序操作也會不正常。4.在16位真彩以外的顯示，有時(shí)圖象的色塊會產(chǎn)生條紋，這并非異常情況。顯示（videooverlaycard） powermoviePCI（Canops公司產(chǎn)）。 未安裝該卡時(shí)，無法觀測CCD像。 OS 英文版Windows95/98。 1.在英文版Windows95/98等以外的OS不保證操作正常。 2.在Windows3.1操作系統(tǒng)中不能進(jìn)行操作。擴(kuò)展槽 具備包含ISA×2的4個(gè)以上（使用SPA500時(shí)，包含ISA×3的5個(gè)以上）的擴(kuò)展槽。其他配件 ·CD-ROM驅(qū)動(dòng)器?！こ龢?biāo)準(zhǔn)搭載的HDD以外，最好具備大容量磁盤存儲器。Display顯示功能 在1024×768dot以上，highcolor以上（推薦fullcolor）且可顯示。 顯示器尺寸推存17inch以上。 上述配件以CRT為前提。有關(guān)LCD（液晶display）請另行詢問。Software測定功能 各種imagedata的測定 forcecurve、Qcurve、I/Vcurve等各種特性曲線的測定 測定附帶功能 autozero（為確保驅(qū)動(dòng)電壓的自動(dòng)修正） 檢測靈敏度（DIF靈敏度）的自動(dòng)修正 自動(dòng)傾斜修正 非線性的自動(dòng)修正 實(shí)時(shí)zoom/centering monitor（2現(xiàn)像oscilloscope功能） Vectorscan 向scanner的Z軸的外加電壓的monitorphotodetector上的laser位置的monitor 光學(xué)顯微鏡像的monitor（videooverlay顯示）data修正功能傾斜修正flat（Z軸方向的變形、扭轉(zhuǎn)的修正）linearize（scanner的非線性性的修正）planeedit/lineedit（奇點(diǎn)的修正）clip（image的部分切出）mask（不使用范圍的標(biāo)記及清除）localfilter/FFTfilter顯示色的修改、登錄、選擇顯示色的tone調(diào)整（auto/manual）3D顯示功能顯示模式：濃淡像、陰影像、combine、Xview等視點(diǎn)方向：水平角：±180°、仰角：0~90°光源方向：水平角：±180°、仰角：0~90°autopreviewfullscreen顯示data解析功能表面分析：表面解析、粒子解析斷面分析：任意斷面及平均斷面的解析功能等探針評價(jià)功能1） 操作支持功能1）imagemenurecipe（programmable自動(dòng)處理）file操作功能load載入：由list顯示、分類（sort；改變排列）、thumbnail（小畫面）的一覽顯示save保存：SPI3800形式save、通用圖像形式save（256色TIFF、256色Bitmap、fullcolorbitmap）multiprintutilitydataconverter（SPIConv.）ASCIIfileconverter（FIS）注：1）在現(xiàn)version的software，只在SPA500支援。

其他附件品名數(shù)量備考Keyboard1與personalcomputer同箱Mouse1與personalcomputer同箱mousepad1

其他printer·PM-770C（colorinkjet、A4）·PM-750C（colorinkjet、A4）·PM-2000C（colorinkjet、A3）·LP-8000C（colorlaser、A3、network）（均為精工Epson產(chǎn)）1.本公司只確認(rèn)使用上述機(jī)型（在Windows95/98操作系統(tǒng)中使用）。。2.上述以外的機(jī)型，若是可應(yīng)用于Windows95/98系統(tǒng)的打印機(jī)，也可使用，但本公司不保證其正常操作。 3．上述機(jī)種不預(yù)告，可變更。標(biāo)準(zhǔn)試樣·HOPG標(biāo)準(zhǔn)試樣·10×10×2mmtype ·5×5×2mmtype·mica標(biāo)準(zhǔn)試樣·校正用衍射光柵 ·AFM用 ·STM用·校正用reference試樣 ·STMR-180A ·STMR-440A ·STMR-1000A ·STMR-1800A·校正用標(biāo)準(zhǔn)試樣 ·STR3-10