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本文分析了微波近场显微镜探头的工作原理、对系统的改进做了进一步的探索，利用微波近场显微镜对金属薄膜、介质材料、磁性材料和超导薄膜进行了研究。主要开展了如下几方面的工作：
1.编写开发了基于MicrosoftWin9x、2000的微波近场显微镜测量系统控制软件。形成了完整的扫描微波近场显微镜控制系统，可以满足一般样品测量(定点、单线扫描、区域扫描、降温的自动测量)的要求。在控制程序中采用非线性Lorentzian拟合方法对数据进行处理，有效地提高微波近场显微镜的测试灵敏度。
2.设计并加工了液氮温区(77K)微波近场显微镜测试系统。样品台采用密封罐液氮杜瓦制冷。样品温度可在300K-80K范围内变化，温度稳定性在装满液氮情况下为0.03K/min。利用该系统研究了超导薄膜(YBaCuO)微波表面阻抗随温度的变化情况。对低温下超导薄膜微波表面阻抗的空间分布进行了扫描测量和分析，获得超导薄膜微波表面电阻的空间分布图象，研究了超导薄膜微波表面阻抗的空间不均匀性，比较了超导薄膜和银薄膜的微波表面阻抗。这一低温样品台的建成，对于高温超导薄膜电磁性能的表征具有重要的意义。微波近场显微镜获得的信息将有助于超导微波集成电路的设计及其对平面加工工艺进行分析和评价。
3.采用微波近场显微镜系统对磁性材料进行了研究，成功地观测到了有机磁性化合物和NdSrMnO磁性薄膜在变温过程中的磁性相变，为微波近场显微镜进一步在磁性材料性质测量方面的应用奠定了基础。
4.采用微波近场显微镜系统对电介质材料SrTi03薄膜介电性质的电场调制性能进行了研究。获得了低温下SrTi03薄膜介质的介电常数对电场的响应曲线。利用氟化钙做了对照实验，证实了响应曲线确实是由4000A的STO薄膜产生的。这些结果对利用STO作为电调谐材料开展微波电调谐器件的设计有指导意义。
5.尝试利用Ansofi公司的全波电磁场分析软件HFSS，对谐振腔探头进行了数值分析。研究了微波近场显微镜探头与介质材料、磁性材料及金属薄膜之间的电磁场相互作用。获得了一定的针尖和样品距离情况下，谐振腔的谐振频率fr和品质因数Q随介质介电常数、金属表面电阻及磁性材料的磁化率之间的关系。并且还获得了fr和Q与针尖样品之间距离的曲线关系。