Комплексы аппаратно-программные Solver Pipe. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Комплексы аппаратно-программные Solver Pipe

Основные
Тип Solver Pipe
Год регистрации 2011
Дата протокола Приказ 6354 от 06.12.11 п.30
Класс СИ 27.01
Номер сертификата 44677
Срок действия сертификата 06.12.2016
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ШАРП.401163.001 ТУ
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Комплексы аппаратно-программные Solver Pipe (далее - комплексы) предназначены для измерений геометрических расстояний на поверхности нанотехнологических и конструкционных материалов действующего оборудования методами атомно-силовой микроскопии в атмосферных условиях в диапазоне линейных размеров от 300 нм до 100 мкм при атмосферных условиях.

Комплексы предназначены для использования в условиях учебных учреждений, научных лабораторий и в условиях промышленных предприятий различного профиля.

Описание

Принцип действия комплексов основан на сканировании поверхности методом ощупывания чувствительным датчиком - кантилевером. Комплексы обеспечивают работу в режиме атомно-силового микроскопа (АСМ) с использованием различных методик зондовой микроскопии. АСМ реализует принцип измерений силы, действующей на острие микрозонда со стороны исследуемой поверхности, как проводящих, так и диэлектрических сред. Поддерживая с помощью обратной связи постоянной силу взаимодействия между микрозондом и поверхностью образца, регистрируют положение острия микрозонда, что позволяет получить трехмерное изображение топографии поверхности.

В состав комплексов входит измерительная АСМ головка, платформа позиционирования, электронный блок (контроллер сканирования) и управляющий персональный компьютер.

В качестве зонда в АСМ используется чувствительный элемент - кантилевер, который представляет собой кремниевый монокристалл, на котором сформирована балочная структура с острием в виде микроиглы.

Сканирование в диапазоне линейных размеров от 3*10’7 до 10-4 м обеспечивается с помощью пьезосканера. Конструкция блока подвода и сканирования обеспечивает ручной и автоматический подвод зонда к образцу; установку АСМ головки на платформу позиционирования без дополнительных приспособлений; простую процедуру замены и установки кантилевера.

Комплексы позволяют проводить сканирование зондом на воздухе.

Управление процессом измерений осуществляется от контроллера и РС совместимого компьютера с помощью программного обеспечения. Управляющие сигналы от СЗМ контроллера поступают в измерительную головку. Управление СЗМ контроллером осуществляется с помощью компьютерного программного обеспечения посредством интерфейса USB 2.0. При помощи программного обеспечения осуществляется настройка прибора, оптимизация его параметров, управление режимами работы, выполнение сканирования, обработка результатов измерений и их хранение.

Конструктивно комплексы выполнены в виде настольных приборов с отдельно устанавливаемым компьютером.

Область применения - лабораторные и промышленные исследования трехмерной топологии и параметров рельефа в нанометровом диапазоне методом сканирования зондовым датчиком поверхности объекта. Комплексы могут применяться в микро-, опто-, наноэлектронике, нанотехнологии, микромеханике, создании наноструктурных материалов, запоминающих сред, химии и химической технологии, металлургии, в лабораториях промышленных предприятий, научно-исследовательских и учебных организаций. Комплекс предназначен для использования в условиях учебных учреждений, научных лабораторий и в условиях промышленных предприятий различного профиля.

Рис. 1. Общий вид аппаратно-программного комплекса Solver Pipe

В состав комплекса входит специализированное программное обеспечение, идентификационные данные которого приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование программного обеспечения

Идентификационное наименование программного обеспечения

версии ПО

Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма)

Алгоритм вычисления идентификатора ПО

ПО «NOVA»

XY Calibration. dll ZCalibration.dll

P9

9eb48340c656f5e545923ec839d60040

081da6dd16f81d05ba3c54e1de1a0f0f

Программа md5sum

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 2

Наименование параметра

Значение

Диапазон сканирования по оси Z , мкм

от 0 до 10

Диапазон сканирования по осям X и Y, мкм

От 0,3 до 100

Предел допускаемой погрешности измерений по осям:

X и Y (диапазон - 100 мкм, при количестве пикселей - 2048), нм

Z (диапазон - 10 мкм, при количестве пикселей - 2048), нм

50 5

Угол между осью Z и нормалью к плоскости XY не более, градус

+5

Угол между осями сканирования X и Y, градус

90+2

Диапазон перемещения в плоскости XY не менее, мм

50x50

Диапазон перемещения по оси Z не менее, мм

30

Диапазон изменения наклона измерительной головки относительно нормали к поверхности образца

от минус 12 градусов, до плюс 12 градусов

Установка на образце под углом к горизонту, градус

от 0 до 180

Габаритные размеры (ДхШхВ), не более, мм

400x250x10

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.

Комплектность

Комплекс аппаратно-программный Solver Pipe в составе:

Измерительная АСМ головка                                      1 шт

Платформа позиционирования                                     1 шт

Платформа установочная (крепежная) с притяжными ремнями         1 шт

Персональный компьютер (ПК) с видеомонитором и интерфейсным соединительным кабелем                                            1 шт

Пинцет для установки кантилевера                                   1 шт

Программное обеспечение “NOVA”                               1 шт

Поверка

осуществляется по документу МП 48404-11 «Комплексы аппаратно-программные Solver Pipe.

Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в ноябре 2011 года.

Основными средствами поверки являются:

Мера периода и высоты линейная TGQ1 с характеристиками, приведенными в таблице 3. Таблица 3

Наименование

Значение

Номинальное значение шага периодической структуры меры, мкм

3,00

Допустимое отклонение от номинального значения шага периодической структуры не более, мкм

± 0,01

Значение высоты выступов в шаговых структурах меры, нм

20

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности определения высоты выступов в шаговых структурах не более, нм

±2

Мера периода и высоты линейная TGZ3 с характеристиками, приведенными в таблице 4. Таблица 4

Наименование

Значение

Номинальное значение шага периодической структуры меры, мкм

3,00

Допустимое отклонение от номинального значения шага периодической структуры не более, мкм

± 0,01

Значение высоты выступов в шаговой структуре меры, нм

520

Пределы допускаемых значений абсолютной погрешности определения высоты выступов в шаговой структуре не более, нм

±20

Мера периода линейно-угловая TGG1 с характеристиками, приведенными в таблице 5. Таблица 5

Наименование

Значение

Номинальное значение периода структуры меры, мкм

3,00

Допустимое отклонение от номинального значения шага шаговой структуры, не более, мкм

± 0,01

Угол в сечении при вершине треугольного профиля, градус

50±20

Сведения о методах измерений

Руководство по эксплуатации. Разделы 8-10.

Нормативные документы

«Комплексы аппаратно-программные Solver Pipe. Технические условия»

ШАРП.401163.001 ТУ

Рекомендации к применению

выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям

Развернуть полное описание