在AFAM 測試系統開發方面，Hurley 等開發了一套基于快速數字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統。這一測試系統可以根據上一像素點的接觸共振頻率自動調整掃描頻率的上下限。隨后，他們又開發出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統，可以同時對探針兩階模態的接觸共振頻率和品質因子進行成像，并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking，DFRT) 的方法，此種方法應用于AFAM 定量化成像中，可以同時獲得探針的共振頻率和品質因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 電路實現了UAFM 接觸共振頻率追蹤。納米力學測試可應用于納米材料、生物材料、涂層等領域的研究和開發。廣西核工業納米力學測試系統

納米壓痕法：納米壓痕硬度法是一類測量材料表面力學性能 的先進技術。其原理是在加載過程中 試樣表面在壓頭作用下首先發生彈性變形，隨著載荷的增加試樣開始發生塑性變形，加載曲線呈非線性，卸載曲線反映被測物體的彈性恢復過程。通過分析加卸載曲線可以得到材料的硬度和彈性模量等參量。納米壓痕法不只可以測量材料的硬度和彈性模量，還可以根據壓頭壓縮過程中脆性材料產生的裂紋估算材料的斷裂韌性，根據材料的位移壓力曲線與時間的相關性獲悉材料的蠕變特性。除此之外，納米壓痕法還用于納米膜厚度、微結構，如微梁的剛度與撓度等的測量。廣西核工業納米力學測試系統在納米尺度上，材料的力學性質往往與其宏觀尺度下的性質有明顯不同，因此納米力學測試具有重要意義。

AFAM 方法較早是由德國佛羅恩霍夫無損檢測研究所Rabe 等在1994 年提出的。1996 年Rabe 等詳細分析了探針自由狀態以及針尖與樣品表面接觸情況下微懸臂的動力學特性，建立了針尖與樣品接觸時共振頻率與接觸剛度之間的定量化關系。之后，他們還給出了考慮針尖與樣品側向接觸、針尖高度及微懸臂傾角影響的微懸臂振動特征方程。他們在這方面的主要工作奠定了AFAM 定量化測試的理論基礎。Reinstaedtler 等利用光學干涉法對探針懸臂梁的振動模態進行了測量。Turner 等采用解析方法和數值方法對比了針尖樣品之間分別存在線性和非線性相互作用時，點質量模型和Euler-Bernoulli 梁模型描述懸臂梁動態特性的異同。

納米科學與技術是近二十年來發展起來的一門前沿和交叉學科，納米力學作為其中的一個分支，對其他分支學科如納米材料學、物理學、生物醫學等都有著重要的支撐作用。下面簡要介紹一下目前應用較普遍的兩類微納米力學測試方法：納米壓痕方法和基于原子力顯微鏡的納米力學測試方法。納米壓痕是20 世紀90 年代初期快速發展起來的一種微納米力學測試方法，是研究微納米尺度材料力學性能的重要方法之一，在科研和工業領域都有著普遍的應用。納米壓痕的壓入深度在一般在納米量級，遠小于傳統壓痕的微米或毫米量級。限于光學顯微鏡的分辨率，無法直接對納米壓痕的尺寸進行精確測量。納米力學測試對于理解納米材料在極端條件下的力學行為具有重要意義，如高溫、高壓等。

納米壓痕試驗舉例，試驗材料取單晶鋁，試驗在美國 MTS 公司生產的 Nano Indenter XP 型納米硬度儀以及美國 Digital Instruments 公司生產的原子力顯微鏡 (AFM) 上進行。首先將試樣放到納米硬度儀上進行壓痕試驗，根據設置的較大載荷或者壓痕深度的不同，試驗時間從數十分鐘到若干小時不等，中間過程不需人工干預。試驗結束后，納米壓痕儀自動計算出試樣的納米硬度值和相關重要性能指標。本試驗中對單晶鋁(110) 面進行檢測，設置壓痕深度為1.5 μ m，共測量三點，較終結果取三點的平均值。納米力學測試技術為納米材料在航空航天、汽車制造等領域的應用提供了有力支持。重慶新能源納米力學測試設備

納米力學測試需要使用專屬的納米力學測試儀器，如納米壓痕儀和納米拉伸儀等。廣西核工業納米力學測試系統

納米壓痕技術，納米壓痕技術是一種直接測量材料硬度和彈性模量的方法。該方法通過在納米尺度下施加一個小的壓痕負荷，通過測量壓痕的深度和形狀來推算材料的力學性質。納米壓痕技術一般使用壓痕儀進行測試。在進行納米壓痕測試時，樣品通常需要進行前處理，例如制備平整的表面或進行退火處理。測試過程中，將頂端負載在材料表面上，并控制負載的大小和施加時間。然后，通過測量壓痕的深度和直徑來計算材料的硬度和彈性模量。納米壓痕技術普遍應用于納米硬度測試、薄膜力學性質研究等領域。廣西核工業納米力學測試系統