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原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是微纳米尺度几何及物性信息的重要测量工具,在基础研究和半导体工业领域中均有着广泛应用。但随着各领域中研究的不断深入,AFM较慢的成像速度限制了其应用。尽管学术界已建立了多种提高成像速度的方案,但这些方案为了追求速度往往牺牲了其他性能。本文从仪器架构角度出发,较为全面地分析了现有AFM的结构布局和关键环节的延时特性,深入分析了制约AFM成像速度及其他性能的因素,并在此基础上研制了一种更具通用性的高速AFM。该系统通过对各轴载荷的优化