Назначение
Микроскопы сканирующие электронные серий GeminiSEM, Crossbeam, EVO, SIGMA (далее по тексту - микроскопы) предназначены для измерений линейных размеров микрорельефа твердотельных структур.
Описание
Принцип действия микроскопов основан на взаимодействии электронного пучка с поверхностью объекта. Электронный луч непрерывно сканирует тот участок поверхности объекта, изображение которого формируется микроскопом. При этом каждая точка поверхности объекта в границах поля зрения микроскопа отображается сразу точкой на формируемом изображении. При взаимодействии электронного луча с поверхностью объекта единовременно возникает несколько ответных сигналов. Микроскопы формируют конкретное изображение в зависимости от того, какой детектор сигнала (SE и inLens) включен на момент измерений.
Микроскопы измеряют длину проекции геометрических расстояний на горизонтальныю плоскость, а именно расстояние между соответствующими точками на плоской и горизонтально ориентированной поверхности объекта.
Конструктивно микроскопы состоят из камеры для образца, электронно-оптической колонны, статического демпфера, насоса предварительного вакуумирования и персонального компьютера. Микроскопы серий GeminiSEM, Crossbeam и SIGMA в базовой комплектации включают два детектора вторичных электронов (SE и inLens), которые отличаются друг от друга геометрическим расположением внутри рабочего объема колонны микроскопа. Микроскопы серии EVO в базовой комплектации включают один детектор вторичных электронов (SE).
Микроскопы серии EVO - это микроскопы применяются для исследований и анализа, как на промышленных предприятиях, так и в научно-исследовательских лабораториях и позволяют автоматически получать изображения партий образцов.
Микроскопы серий GeminiSEM и SIGMA - это микроскопы с автоэмиссионным катодом. Микроскопы серии SIGMA имеют намного более стабильные значения токов пучка, что позволяет получать изображения непроводящих образцов без необходимости предварительной пробоподготовки. Микроскопы серии GeminiSEM имеют высокое разрешение при низком ускоряющем напряжении с возможностью проведения исследований в режиме переменного давления, что позволяет получать четкие изображения наноструктур, чувствительных к электронному пучку образцов.
Микроскопы серии Crossbeam - это система интеграции колонны сфокусированного ионного пучка, обеспечивающего структурирование в наномасштабе, с высокоразрешающей технологией растрового электронного микроскопа в единую рабочую станцию.
Микроскопы GeminiSEM выпускаются в модификациях GeminiSEM 300, GeminiSEM 450, GeminiSEM 500, которые отличаются размерами рабочей камеры.
Микроскопы Crossbeam выпускаются в модификациях Crossbeam 340, Crossbeam 350, Crossbeam 540, Crossbeam 550, Crossbeam 550L, которые отличаются наличием или отсутствием функции низкого вакуума и моделью колонны, маркировка L говорит о том, что размеры рабочей камеры увеличены.
Микроскопы EVO выпускаются в модификациях EVO МА10, EVO МА15, EVO МА25, EVO LS10, EVO LS15, EVO LS25, EVO 18, которые отличаются размерами рабочей камеры и столика, маркировки МА говорит о том, что микроскопы позволяют изменять давление до 400 Па, LS - до 3000 Па.
Микроскопы SIGMA выпускаются в модификациях SIGMA 300, SIGMA 300VP, SIGMA 500, SIGMA 500 VP, которые отличаются размерами рабочей камеры, маркировка VP говорит о наличии функции низкого вакуума.
Общий вид микроскопов и обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунках с 1 по 4.
Пломбирование микроскопов не предусмотрено.
Я
~ -
S
•иг
Рисунок 3 - Общий вид микроскопов сканирующих электронных серий EVO с обозначением места нанесения знака поверки
Ш
Программное обеспечение
Микроскопы функционируют под управлением автономного программного обеспечения (далее по тексту - ПО) SmartSEM, установленного на персональный компьютер. ПО предназначено для получения изображений, проведения математической обработки полученных данных, установки необходимых для проведения анализа параметров и проверки работоспособности микроскопа. Программное обеспечение осуществляет функции cбора, обработки и представления измерительной информации. Программное обеспечение записано в энергонезависимой памяти персонального компьютера.
Доступ к программному обеспечению исключен логином и паролем на компьютере, обеспечивающими защиту от изменения метрологически значимых данных. В ПО реализовано разграничение уровней доступа Novice, Expert, Full и Any.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SmartSEM |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 6.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| GeminiSEM 300, GeminiSEM 450, GeminiSEM 500 | Crossbeam 340, Crossbeam 350, Crossbeam 540, Crossbeam 550, Crossbeam 550L | EVO МА10, EVO МА15, EVO МА25, EVO LS10, EVO LS15, EVO LS25, EVO 18 | SIGMA 300, SIGMA 300VP, SIGMA 500, SIGMA 500 VP |
| Диапазон измерений линейных размеров, мкм | от 0,4 | до 100,0 |
| Пределы допускаемой относительной | | | | |
| погрешности измерений линейных размеров, % | | | | |
| - для детектора SE | ±12 | ±12 | ±12 | ±12 |
| - для детектора InLens | ±7 | ±7 | - | ±7 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики микроскопов серии GeminiSEM
| Наименование характеристики | Значение |
| GeminiSEM 300 | GeminiSEM 450 | GeminiSEM 500 |
| Диапазон показаний линейных размеров, мкм | от 0,4 до 2,0 • 106 |
| Ток пучка, нА | от 0,003 до 20,0 | от 0,003 до 40,0 | от 0,003 до 20,0 |
| Увеличение, крат | от 12 до 2000000 | от 12 до 2000000 | от 50 до 2000000 |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более: - длина - ширина - высота | 822 1082 1757 |
| Масса, кг, не более | 1050 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
| Условия эксплуатации: о/~' - температура воздуха, С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +22 до +24 65 от 94 до 106 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Crossbeam Crossbeam 340 350 | Crossbeam Crossbeam 540 550 | Crossbeam 550L |
| Диапазон показаний линейных размеров, мкм | от 0,4 до 2,0 • 106 |
| Ток пучка, нА | от 0,003 до 100,0 | от 0,003 до 100,0 | от 0,003 до 100,0 |
| Увеличение, крат | от 10 до1000000 | от 10 до 1000000 | от 10 до 1000000 |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более: - длина - ширина - высота | 1080 1083 1750 |
| Масса, кг, не более | 1500 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
| Условия эксплуатации: о/~' - температура воздуха, С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +22 до +24 65 от 94 до 106 |
| Наименование характеристики | Значение |
| EVO МА10 | EVO МА15 EVO МА25 | EVO LS10 | EVO LS15 EVO LS25 | EVO 18 |
| Диапазон показаний линейных размеров, мкм | от 0,4 до 2,0 106 |
| Ток пучка, нА | от 0,0005 до 5000,0 |
| Увеличение, крат | от 7 до 1000000 | от 5 до 1000000 | от 7 до 1000000 | от 5 до 1000000 | от 7 до 1000000 |
| Г абаритные размеры средства измерений, мм, не более: - длина - ширина - высота | 1015 784 1760 | 822 1015 1783 |
| Масса, кг, не более | 650 | 921 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
| Условия эксплуатации: о/~' - температура воздуха, С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +22 до +24 65 от 94 до 106 |
| Наименование характеристики | Значение |
| SIGMA 300 SIGMA 300VP SIGMA 500 SIGMA 500 VP |
| Диапазон показаний линейных размеров, мкм | от 0,4 до 2,0-106 |
| Ток пучка, нА | от 0,003 до 20,0 |
| Увеличение, крат | от 10 до1000000 |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более: - длина - ширина - высота | 830 980 1760 |
| Масса, кг, не более | 860 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 3 |
| Условия эксплуатации: - температура воздуха, С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +22 до +24 65 от 94 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации печатным способом, а также на корпус микроскопа методом наклеивания
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Микроскоп сканирующий электронный GeminiSEM/ Crossbeam/EVO/SIGMA* | - | 1 шт. |
| Компьютерный стол | - | 1 шт. |
| Компьютер | - | 1 шт. |
| CD-диск с программным обеспечением SmartSEM | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 015.М44-19 | 1 экз. |
| * Модификации согласно требованию Заказчика. |
Поверка
осуществляется по документу МП 015.М44-19 «ГСИ. Микроскопы сканирующие электронные серий GeminiSEM, Crossbeam, EVO, SIGMA. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 21 января 2019 г.
Основные средства поверки:
Мера ширины и периода специальная МШПС-2.0К (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 33598-06)
Объект-микрометр ОМО (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 590-63)
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус микроскопов (место нанесения указано на рисунках с 1 по 4).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.296-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений параметров шероховатости Rmax, Rz в диапазоне от 0,001 до 3000 мкм и Ra в диапазоне от 0,001 до 750 мкм
ГОСТ Р 8.763-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 110 в степени -9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм Техническая документация «Carl Zeiss Microscopy GmbH», Германия
75595-19: Методика поверки МП 015.М44-19Скачать9.4 Мб
