作者：维尔克斯 时间：2026-10-9 2:54:30
用于样本扫描的AFM压电纳米定位平台，具备亚纳米级定位分辨率、毫秒级响应速度以及低温度漂移特性。Prior旗下Queensgate提供NPS-XY-100、NPS-X-15、NPS-Z-15等系列高精度压电纳米位移台，采用闭环速度控制与电容传感器反馈，可满足AFM成像需求。
实现原子级分辨率的表面成像，对样品定位的精度和稳定性要求极高。原子力显微镜（AFM）通过测量探针与样品表面间的原子间作用力获取形貌信息，其X、Y轴扫描与Z轴反馈均依赖纳米压电位移台完成，以维持探针作用力恒定。Prior 旗下 Queensgate NPS系列压电纳米定位平台正是面向AFM样本扫描设计的高精度产品。
NPS-XY-100D铝制两轴100 μm压电扫描台
NPS-XY-100D采用铝合金基体，运动质量轻，动态响应快，谐振频率高，适合AFM扫描场景。X、Y轴各提供100 μm闭环行程，配备4角安装座。
NPS-XY-100D示意图
Queensgate NPS系列高精度压电纳米位移台
Queensgate是Prior Scientific旗下的原子力显微镜纳米定位系统品牌，成立于1979年，源自伦敦帝国理工学院的研究成果，是首个将电容传感器用于高精度原子力显微镜纳米定位系统的厂商。Queensgate NPS系列纳米定位平台采用压电驱动与柔性铰链导向相结合的设计，配合内置电容传感器实现全闭环控制，面向AFM应用提供从两轴XY扫描台到单轴Z轴聚焦台的完整产品组合。
核心参数表：
|
参数 |
NPS-XY-100D |
NPS-XY-100A |
NPS-X-15A |
NPS-X-15B |
NPS-Z-15A |
|
运动轴 |
XY |
XY |
X |
X |
Z |
|
闭环行程 |
110 μm |
110 μm |
16 μm |
20 μm |
16 μm |
|
外形尺寸 |
100×100×23mm |
100×100×23mm |
60×40×13.5mm |
60×40×13.5mm |
Ø37×51mm |
|
位置噪音/分辨率 |
0.14 nm |
0.25 nm |
0.05 nm |
0.05 nm |
0.05 nm |
|
重复性 |
0.5 nm |
0.6 nm |
/ |
/ |
/ |
|
线性度 |
0.003 % |
0.005 % |
0.005 % |
0.005 % |
0.01 % |
|
谐振频率，空载 |
650 Hz |
350 Hz |
3500 Hz |
5500 Hz |
3500 Hz |
|
材料 |
铝合金 |
超级殷钢（低热膨胀） |
不锈钢 |
铝合金 |
超级殷钢 |
|
步进稳定时间 |
4 ms |
15 ms |
1.7 ms |
1.4 ms |
1.5 ms |
注：标"—"项为原厂datasheet未列示，非产品无此性能。小行程电容全闭环平台的重复性由位置噪声决定。
另外，NPS-XY-100D，NPS-XY-100A是双轴平台，体积大，所以谐振频率相对较低，步进稳定时间相对较长，同时NPS-XY-100D的铝合金材料相比NPS-XY-100A的超级殷钢更加轻，所以前者的步进稳定时间更短。
NPS-XY-100A超因瓦两轴100 μm压电扫描台
NPS-XY-100A采用超级殷钢（Super Invar）材料制造，热膨胀系数极低（CTE 0.3ppm/K），热漂移小，适合长时间高精度AFM扫描。配备3点可调安装座，另有UHV超高真空版本可供选择。
NPS-XY-100A示意图
NPS-X-15A/NPS-X-15B低剖面快速压电纳米位移台
NPS-X-15A与NPS-X-15B为低剖面单轴纳米定位平台（厚度仅13.5 mm），最初为磁头/磁盘驱动器测试开发，带宽极高，可作X轴扫描或Z轴聚焦使用。NPS-X-15A采用不锈钢材料，行程16 μm；NPS-X-15B采用铝合金材料，行程20 μm。
NPS-X-15A/NPS-X-15B示意图
NPS-Z-15A超低漂移15 μm Z轴AFM压电纳米定位平台
NPS-Z-15A专为AFM的Z轴反馈设计，采用超级殷钢材料确保超低热漂移，圆柱形外形便于安装在探针架或物镜聚焦机构中。前端带参考面，可与NPS-XY-100A配合实现XYZ三轴定位。
NPS-Z-15A示意图
应用领域
Prior Queensgate NPS系列高精度压电纳米位移台在原子力显微镜AFM中的典型应用包括：
生物技术：活细胞动态观测、蛋白质与DNA高分辨率成像、生物大分子结构与力学特性表征；
材料科学：金属、聚合物、陶瓷表面形貌表征，薄膜与涂层质量检测；
纳米技术：纳米材料研究与制备；
半导体制造：硅片刻蚀与检测，纳米结构表征，晶圆级表面质量分析。
