Назначение
Микроскопы сканирующие зондовые NTEGRA (далее C3M) предназначены для измерений линейных размеров микрорельефа поверхности твёрдых тел.
Описание
СЗМ работают в режиме атомно-силового микроскопа (ACM). Принцип действия в СЗМ реализуется посредством детектирования силы, действующей на острие микрозонда со стороны исследуемой поверхности. Поддерживая с помощью системы обратной связи в процессе сканирования постоянную силу взаимодействия между микрозондом и поверхностью образца, регистрируют положение острия микрозонда, что позволяет получить трехмерное изображение топографии поверхности, по которому можно определить линейные размеры измеряемых элементов.
В качестве микрозонда в режиме ACM используется чувствительный элемент, представляющий собой кремниевое микромеханическое изделие, на котором сформирован кантилевер с острием в виде микроиглы.
СЗМ состоят из следующих основных элементов: СЗМ-контроллер, базовый блок, персональный компьютер. Базовый блок представляет собой отдельно стоящую установку, которая обеспечивает защиту от воздействий окружающей среды: защиту от виброакустических воздействий, от изменений температуры и влажности. В базовом блоке расположен держатель образца, который обеспечивает его перемещение в заданном диапазоне и устройство, которое производит сканирование исследуемого объекта. СЗМ-контроллер предназначен для управления базовым блоком и обработки сигналов, полученных в результате проводимых измерений исследуемого образца. Персональный компьютер требуется для обеспечения управления пользователем данным программно-аппаратным комплексом и анализом результатов измерений.
Конструктивно СЗМ выполнены в виде отдельно стоящего базового блока с отдельно устанавливаемым компьютером. Дополнительно микроскопы сканирующие зондовые NTEGRA могут работать в режимах: сканирующиго туннельного микроскопа и ближнепольного оптического микроскопа.
СЗМ выпускаются в семи модификациях, отличающихся реализацией дополнительных возможностей:
1. NTEGRA PRIMA (Интегра Прима) базовая конфигурация микроскопа, имеющая в составе измерительные головки для атомно-силовой и сканирующей туннельной микроскопии;
2. NTEGRA SOLARIS (Интегра Солярис) позволяет дополнительно реализовать сканирующую ближнепольную оптическую микроскопию, с использованием апертурных кантилеверов;
3. NTEGRA AURA (Интегра Аура) позволяет дополнительно реализовать работу в вакууме и внешних магнитных полях;
4. NTEGRA ACADEMIA (Интегра Академия) позволяет дополнительно работать с вольфрамовой проволокой в режиме АСМ.
5. NTEGRA SNOM (Интегра СБОМ) позволяет дополнительно реализовать сканирующую ближнепольную оптическую микроскопию, с использованием оптоволоконных датчиков.
6. NTEGRA MAXIMUS (Интегра Максимус) позволяет проводить дополнительные исследования больших образцов, в том числе полупроводниковых пластин.
7. NTEGRA SPECTRA (Интегра Спектра) позволяет одновременно реализовывать АСМ и оптические методики (конфокальную микроскопию/спектроскопию комбинационного рассеяния (Раман), зондово-усиленную Рамановскую / флуоресцентную микроскопию/спектроскопию (TERS, TEFS, TERFS).
Заводские номера наносятся на заднюю часть корпуса микроскопов в виде этикетки (шильдика) и имеют цифровое обозначение. Пломбирование микроскопов сканирующих зондовых NTEGRA от несанкционированного доступа не предусмотрено.
_'11
Рисунок 1 - Внешний вид микроскопов сканирующих зондовых NTEGRA
а) NTEGRA PRIMA; б) NTEGRA SOLARIS; в) NTEGRA AURA; г) NTEGRA ACADEMIA; д) NTEGRA SNOM; е) NTEGRA MAXIMUS; ж) NTEGRA SPECTRA.
Программное обеспечение
Микроскопы сканирующие зондовые NTEGRA имеют в своем составе программное обеспечение (ПО), встроенное в аппаратное устройство операторского персонального компьютера, разработанное для конкретных измерительных задач, осуществляющее измерительные функции, функции получения и передачи измерительной информации.
Программное обеспечение «NOVA SPM» является специализированным ПО СЗМ и предназначено для их управления, составления измерительных программ и обработки результатов измерений. ПО «NOVA SPM» не может быть использовано отдельно от СЗМ.
Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Метрологически значимая часть ПО СЗМ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.
Главной защитой ПО является USB-ключ-заглушка. HASP (программа, направленная на борьбу с нарушением авторских прав на компьютерное пиратство) использует 128-битное шифрование по алгоритму AES (симметричный алгоритм блочного шифрования информации), что позволяет предотвратить неавторизованное использование ПО.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | NOVA SPM |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров в плоскости XY, мкм | от 0,01 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY, нм* | ± (3+0,01-L), где L - измеряемое значение длины в нм |
| Диапазон измерений линейных размеров по оси Z, мкм | от 0,01 до 5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности | ± (4+0,05-L), |
| измерений линейных размеров по оси сканирования Z, | где L - измеряемое значение |
| нм* | длины в нм |
Примечание: * - при температуре воздуха от плюс 18 °С до плюс 22 °С.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон показаний линейных размеров по оси Z, мкм | от 0,0001 до 0,01 |
| Разрешение в плоскости XY с датчиками обратной связи не более, нм | 0,3 |
| Разрешение по оси Z не более, нм | 0,1 |
| Максимальное число точек сканирования по X и Y | 8000 х 8000 |
| Размеры исследуемых образцов (длина х ширина х толщина), не более, мм | 100 х 100 х 15 |
| Диапазон позиционирования образца в плоскости XY, не менее, мм | 5 х 5 |
| Потребляемая мощность (без дополнительных плат) , не более, Вт | 80 |
| Габаритные размеры СЗМ контроллера, не более, мм (длина х ширина х высота) | 500 х 445 х 270 |
| Габаритные размеры базового блока, не более, мм (длина х ширина х высота) | 400 х 250 х 600 |
| Масса СЗМ контроллера, не более, кг | 12 |
| Масса базового блока, не более, кг | 15 |
Таблица 4 - Условия эксплуатации
| Температура окружающей среды, °С | от +15 до +25 |
| Относительная влажность воздуха, не более, % | до 80% |
| Напряжение переменного тока, В | от 95 до 121 или от 187 до 242 |
| Частота, Гц | 50/60 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом Комплектность средства измерений
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| СЗМ контроллер | - | 1 шт. |
| Базовый блок | NTEGRA | 1 шт. |
| Персональный компьютер | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | Микроскопы сканирующие зондовые NTEGRA | 1 экз. |
| Программное обеспечение на CD-диске | NOVA SPM | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в части № 3 «Атомно-силовая микроскопия» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
ТУ 26.51.61-001- 40474771-2021 «Микроскопы сканирующие зондовые серии NTEGRA. Технические условия»
84445-22: Методика поверкиСкачать4.1 Мб
