题目：基于近场光学显微镜的扫描探针声显微镜设计与研究

将声学检测技术与扫描探针显微技术相结合，构成的扫描探针声显微镜（SPAM），不仅可以检测材料表面、亚表面和内部各类微小缺陷，还可以分析样品的弹性特性、电特性等物理特性，同时还具有分辨率高的特点，在材料科学和生命科学等领域具有很高的应用价值。本论文介绍了声学检测技术和扫描探针显微镜的工作原理和特点，在此基础上对扫描隧道声显微镜和原子力声显微镜的工作原理进行了深入的分析研究，并尝试在近场光学显微镜上，进行声成像技术的研究。在近场光学显微镜研究中，采用横向剪切力方法实现探针针尖与样品间距的测控，其工作原理与扫描隧道声显微镜和原子力声显微镜有较大区别。课题中，采用了双压电陶瓷传感器作为剪切力的激励和接收传感器；并在商用扫描探针显微镜（中科奥纳公司的NSPM-6800型扫描探针显微镜）的基础上，搭建了近场光学显微镜的剪切力检测实验装置，主要工作包括光纤探针的制作、检测电路设计和机械装置搭建。该系统利用双压电片的振动产生声信号，该信号穿透样品后由粘接在样品背面的压电传感器接收；压电传感器输出信号经过以双压电片的激励信号为参考信号的锁相放大器处理后，输入到计算机的A/D转换卡，用于声成像。利用该实验装置，对样品进行扫描并获得了相关实验数据，并对这些实验数据进行了分析，为今后研制基于近场光学显微镜的扫描探针声显微镜进行了有益的探索和尝试。