Контроллер для сканирующей зондовой микроскопии HPSPM

Управляющая электроника позволяет сканирующему зондовому микроскопу работать в режимах СТМ и АСМ.

Обработка сигнала

• Современный контроллер на основе FPGA
• Реконфигурируемое цифровое оборудование для максимальной производительности
• 32-битный процессор реального времени с 128 МБ памяти DDR SDRAM
• Высокоскоростной интерфейс USB 2.0, 480 Мбит / с для интерфейса ПК

Варианты визуализации

• STM (сканирующая тунельная микроскопия) / AFM (атомно-силовая микроскопия) / KPFM (Кельвин-зондовая силовая микроскопия) / NCAFM (бесконтактная атомно-силовая микроскопия) и т. д.

Диапазон тока STM

• G = −1 В / нА, 1 пА - 1 нА, шум <5fA / √Гц 

Напряжение смещения

• Смещение образца ± 10 В / 16 бит, быстрый ЦАП, цифровая модуляция для KPFM и STS (сканирующая тунельная спектроскопия)
• Петли обратной связи
• Аппаратно реализовано 7 независимых цифровых каналов

ПИД регулятор

• Входы: любые 24/32-битные цифровые входы от PLL и т. Д. или любой аналоговый вход (с 24-битным АЦП)
• Выходы: 16 или 24-битные цифро-аналоговые преобразователи, 48 переводятся в 24 или 32 битовых цифровых выхода

Цифровой PLL / Lock-in усилитель

• 2 цифровых замка в амперах, 32-битный цифровой выход (один для ФАПЧ)
• Диапазон частот: 100 Гц - 1 МГц
• Разрешение: 40 нГц
• Ширина полосы демодуляции: 50 Гц - 5 кГц
• Вход: ± 10 В, частота дискретизации: 90 МГц при 16-битном разрешении
• Выход: 32-битный цифровой ΔF и фазовый / 16-битный аналоговый ΔF и фаза
• Обратная связь с постоянной амплитудой или постоянное возбуждение
• Ширина полосы цифрового фильтра: 10 Гц - 3 кГц, регулируемая

АЦП (высокая скорость)

• 2 канала 16-битных аналого-цифровых преобразователей @90MHz;
• ± 10 В входной диапазон; 1 МГц Баттерворт LPF 4-го порядка

ЦАП (высокая скорость)

• 2 канала 16-битных цифро-аналоговых преобразователей @90MHz;
• Выходной диапазон ± 10 В (один используется для напряжения смещения)

Сканирование ЦАП (высокое разрешение)

• 4 канала 24-битных цифро-аналоговых преобразователей @62.5kHz; Выходной диапазон ± 10 В (XYZ & SPARE или NSEW)

АЦП (высокое разрешение)

• Одновременная выборка 16 каналов реальных 24-битных аналого-цифровых преобразователей при 175 кГц;
• ± 10V Диапазон ввода; 10 кГц 4-й порядок Баттерворт LPF

ЦАП

• 2 канала 24 бит и 12 каналов 16 бит цифро-аналоговых преобразователей; ± 10 В Выходной диапазон
• Усилители высокого напряжения
• 4-х канальные малошумящие высоковольтные усилители для привода
• Пьезо трубка ± 200 В размах

Двигатель грубого приближения

• Регулируемый высоковольтный импульсный генератор: ± 200 В
• Скорость нарастания: 400 В / 2 мкс при емкостной нагрузке 33 нФ
• 19 каналов ползунковых программируемых выходов с механическими реле
• Выбор формы волны ползунка: экспоненциальный / t2 / линейный / обратно экспоненциальный
• Джойстик и пользовательский интерфейс программного обеспечения

Каналы обработки изображений

• Одновременное сканирование 16 каналов 24-битных АЦП и
• Цифровые входы, такие как Δf, амплитуда и т. д. @ 4096x4096 пикселей

Требования к питанию

• 100/110/220/240 В переменного тока, 50/60 Гц, 400 ВА

Рабочая станция

• Лучшая рабочая станция для ПК с ОС Windows 8 и двойной 27-дюймовый ЖК-дисплей

Габаритные размеры

• 150 мм Высота x 483 мм Ширина x 520 мм Глубина

Программное обеспечение и драйверы

• Исходный код, написанный на C # и DirectX 11 для 64-битной ОС
• LabViewTM драйверы для скриптинга
• Настройка программного обеспечения по запросу
• Бесплатные обновления программного обеспечения пожизненно
• Исходный код может быть доступен с NDA и т. Д.