Назначение
Микроскопы сканирующие зондовые НаноСкан-3 Д (далее - микроскопы) предназначены для измерений геометрических параметров топографии поверхности с нанометровым пространственным разрешением, измерений силы воздействия зонда на поверхность исследуемого образца в отдельных точках, а также для измерений геометрических характеристик отпечатков в заданных точках поверхности после индентирования с измеренной силой.
Описание
Действие сканирующих зондовых микроскопов НаноСкан-3Д основано на принципе сканирования исследуемой поверхности зондом. При этом осуществляется регистрация параметров взаимодействия зонда с поверхностью. Это позволяет получить математическое описание геометрии поверхности образца и карты распределения физико-механических и электрических свойств. Микроскоп может работать в режиме нанотвердомера, создавая искусственный микрорельеф на поверхности исследуемого материала путем воздействия алмазного индентора на поверхность, а также динамического (высокочастотного) воздействия зонда на поверхность. Особенности искусственного микрорельефа, возникающего под действием нормированных сил, позволяют определить ряд механических свойств образца, включая микротвердость.
Сканирующие зондовые микроскопы НаноСкан-3Д представляют собой стационарную автоматизированную измерительную систему и состоят из рамы, измерительной головки, управляющей электроники, набора датчиков-кантилеверов,
персонального компьютера. Внешний вид микроскопа представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид микроскопа сканирующего зондового НаноСкан-3Д. Стрелкой показано место нанесения знака утверждения типа.
В сканирующих зондовых микроскопах НаноСкан-3Д реализованы следующие режимы сканирующей зондовой микроскопии и измерений механических свойств материалов:
- полуконтактная АСМ;
- метод силовой спектроскопии;
- метод инструментального наноиндентирования.;
- индентирование /склерометрия (измерения механических свойств путем анализа топографии остаточных отпечатков и царапин).
Программное обеспечение
Программное обеспечение микроскопов встроено в защищённую от записи память микроконтроллера, что исключает возможность его несанкционированных настройки и вмешательства, приводящего к искажению результатов измерений. Идентификационные данные программного обеспечения микроскопов представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения микроскопов сканирующих зондовых НаноСкан-3Д
| Наименование программного обеспечения | Идентиф икацио нное наименование программного обеспечения | № верс ии ПО | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления идентификатор а ПО |
| ПО для СЗМ «^hoC^h^D» | NanoScan Device Control NanoScan Viewer | v.35 v.18 | A811250792ACD83A10C C288D9029D89F 436FE6C2384EB79C1038 557AD4402A69 | MD5 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики микроскопов приведены в таблицах 2 - 3.
| Таблица 6 - Измерение элект | рического сопротивления |
| Измеряемый параметр | Диапазон измерений, не менее | Пределы основной допускаемой погрешности измерений |
| Измерения геометрической длины по осям X и Y | От 0,02 до 90 мкм | ± (0,01 L + 5 нм) |
| Измерения геометрической длины по оси Z | От 0,004 до 9 мкм | ± (0,01 L + 4 нм) |
| Воспроизведение силы прикладываемой нагрузки | От 0 до 150 мН | ± (0,01 F + 30 мкН) |
| L - измеряемое значение длины, F - воспроизводимое значение силы |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Размеры образца, мм | 100х100; h=80 |
| Максимальная масса образца, кг | 2 |
| Масса основного блока, кг (не более) | 60 |
| Напряжение питания, В | От 180 до 240 |
Знак утверждения типа
наносится в виде наклейки на лицевую панель в соответствии с рисунком 1, а также типографским методом на титульный лист Руководства по эксплуатации.
Комплектность
В комплект поставки входят:
микроскоп - 1шт.;
плата управляющей электроники - 1 шт.;
соединительный кабель - 1 шт.;
сменные пьезокерамические зонды с алмазными иглами - 2 шт.;
программное обеспечение на CD диске - 1 шт.;
набор рельефных мер типа TDG01, TGZ1, TGZ2 - 1 компл.;
руководство по эксплуатации - 1шт.;
методика поверки - 1 экз.
Поверка
проводится в соответствии с документом МП 41675-09 «Микроскопы сканирующие зондовые НаноСкан-3Д. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в июне 2009 г.
Основные средства поверки:
- мера периода линейная TDG01, воспроизводит длину (278 ± 1) нм;
- мера периода и высоты линейная TGZ1, воспроизводит длину (3 ± 0,01) мкм и высоту (20 ± 2) нм;
- мера периода и высоты линейная TGZ2, воспроизводит длину (3 ± 0,01) мкм и высоту (110 ± 10) нм.
Сведения о методах измерений
Микроскопы сканирующие зондовые НаноСкан-3Д. Руководство пользователя.
Нормативные документы
Технические условия ТУ 1706-015-48786949-08.
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
