国家标准项目《太赫兹散射式扫描近场光学显微镜》由 TC103（全国光学和光子学标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国机械工业联合会。

主要起草单位 上海理工大学 。

本标准涉及太赫兹散射式扫描近场光学显微镜产品及其关键部件，适用于其的生产制造、校准测试以及应用过程。

1、标准范围 本标准规定了太赫兹散射式扫描近场光学显微镜（以下简称“仪器”）的术语定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。 本标准适用于基于原子力显微镜（AFM）技术，利用金属化探针在待测样品表面近场范围内散射光实现纳米尺度光学成像的散射式扫描近场光学显微镜。 2、主要技术内容 2.1核心性能指标 1）光学分辨率：≤50 nm（金颗粒样品测试）； 2）最大扫描范围：100 μm × 100 μm； 3）Z轴位移分辨率：≤0.2 nm RMS； 4）探针共振频率范围：10 kHz~500 kHz； 5）工作温度范围：15℃~25℃（恒温环境）； 6）光学系统抛物面反射镜数值孔径：NA≥0.30； 7）光学系统激光安全：外接激光器需符合GB 7247.1的Ⅱ类及以上防护要求； 8）机械系统样品台定位精度：X/Y/Z轴≤200 nm； 9）机械系统抗振要求：≤0.3 nm/Hz@1-100 Hz； 10）外观要求：电镀表面不应有脱皮和斑点，漆面不应有磕碰伤和显著的颜色不均匀； 11）仪器成套性：按具体仪器制造商规定执行； 12）功能要求： 仪器至少应具有下列功能：显示时域谱、频域谱（包括幅度和相位谱）、光学成像图（幅度和相位）等；需具备实时形貌-光学信号同步成像、谐波解调（≥4阶）；数据输出格式：支持ASCII、TIFF及符合JJF 1351的标准化格式； 13）环境适应性：按GB/T 11606-2007的规定进行低温试验、高温试验、温度变化试验、恒定湿热试验和交变湿热试验。试验后，仪器应符合性能指标要求； 14）运输、运输贮存要求：按GB/T 11606-2007的规定进行低温贮存试验、高温贮存试验、跌落试验和碰撞试验，试验后，包装应保持完好，没有损伤，仪器不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤。将仪器置于正常工作条件下进行检验，应符合性能指标要求。 3、试验方法 3.1分辨率验证 使用硅/金基底纳米条纹结构（条纹宽度50±5 nm，间距100±5 nm），在激光照明下进行线扫描，沿硅-金边界区域记录光学信号强度分布曲线，测量信号强度从10%至90%最大值的上升距离（ΔL）作为横向分辨率指标，重复测量5次取算术平均值。系统横向分辨率应满足：ΔL≤50 nm，测量值的相对标准偏差（RSD）≤5%。 3.2定位精度校准 根据JJF 1351-2012《扫描探针显微镜校准规范》要求，重复性测试应分别执行： 1）X/Y轴重复性测试 使用光栅标准样品（标称周期3 μm，扩展不确定度±5%，k=2），沿扫描方向连续测量10次光栅周期值，按公式(1)计算标准偏差。要求：s≤标称周期的1%； 2）Z轴重复性测试 采用阶梯高度标准样品（标称高度10 nm，扩展不确定度±0.5 nm，k=2），对同一台阶进行10次高度测量，按公式(2)极差法计算重复性误差： 3.3激光安全测试 按GB 7247.1测量外接激光器的输出功率、发散角，验证防护联锁装置有效性。 3.4光学信号稳定性测试 1）短期稳定性 使用金膜标准样品（表面粗糙度Ra≤0.5 nm），在恒温（23±0.5℃）、隔振条件下连续采集光学信号1小时。计算信号强度的标准差（σ），要求：σ/均值≤2%； 2）长期稳定性 相同测试条件下连续运行8小时，按公式(3)计算信号漂移率： 3.5近场信号灵敏度评估 使用高阻硅片，按公式(4)在固定扫描参数下测量信噪比： 3.6环境抗干扰测试 1）振动敏感性 在距离设备1 m处施加频率10-100 Hz、振幅0.1-1 μm的机械振动，测量系统分辨率变化率应≤10%； 2）电磁兼容性 在3 V/m射频场强（频率80 MHz-1 GHz）干扰下，光学信号波动应≤±3%。