эталон нанометрового диапазона

Эталон предназначен для передачи линейных размеров в нанометровом диапазоне с разрешающей способностью в сотые, вплоть до тысячных, доли нанометра – пикометра и измерения быстродействия следящих систем сканирующих зондовых микроскопов и интерферометров.

Основные области применения нанотестеров - оптическая зондовая микроскопия, электронная микроскопия, оптическая интерферометрия, нанотехнология, наноэлектроника, нанооптика, наномеханика - для проведения высокоточных измерений в нанометровом диапазоне и создания устройств на основе квантоворазмерных эффектов, тестирования динамических характеристик систем стабилизации положения зондов и измерительных систем на основе интерферометров.

Передача линейного размера от эталона в измерительный прибор производится путем управляемого перемещения поверхности эталона на заданное расстояние метров и измерении данного перемещения в аттестуемой установке. Измерениe динамических характеристик выполняется при подаче импульсного управляющего напряжения на эталон и измерении переходной характеристики измеряющей системы.

Эталон представляет собой образец, закрепляемый в тестируемом оборудовании и обеспечивает высокую устойчивость к внешним воздействиям, может использоваться в обычных лабораторных условиях.

Выпускаются эталоны 2-х типов - обеспечивающие перемещение по нормали и по горизонтали  к поверхности.

Диапазон перемещения (при управляющем напряжении ± 1кV) различных типов эталонов:

• по вертикали - 60 нм (тип а1) и 18 нм (тип а2)
• по горизонтали - 60 нм.
• Диапазон рабочих температур эталона 0÷100 °С.
• Нелинейность характеристики эталона не более 0.1%.

Устройство эталона запатентовано в России.

При использовании динамического эталона для передачи размера величиной в 1 нм вырабатывается напряжение, величина которого по калибровочной кривой соответствует перемещению в 1 нм. Генерируемое напряжение измеряется с необходимой степенью точности аттестованными вольтметрами. Так, например, даже при невысокой точности измерения - в 0.01% и максимальной величине перемещения в 60нм ошибка перемещения, связанная с погрешностью измерения напряжения составит 0.06нм.

Миниатюрность (менее 10х10х3мм), жесткость конструкции (тип - а2) и высокая резонансная частота (более 100Кгц) основного элемента обеспечивают низкую чувствительность к сейсмическим и акустическим вибрациям, что позволяет производить измерения не только без дополнительных требований к условиям эксплуатации, но и измерять динамические характеристики тестируемых устройств в широкой полосе от инфранизкого до ультразвукового диапазонов.

Уникальное достоинство динамического эталона заключается в возможности перемещения не только в нанометрометровом, но даже и в пикометровом диапазоне. Поэтому его появление в лаборатории обеспечит не только решение задач текущего дня, но и обеспечит возможность его использования на долгие годы.

Исследование поверхности с нанометровой даже атомарной разрешающей способностью показывают, что при работе без высокого вакуума на поверхности образуется адсорбированный слой молекул, искажающий проведение измерений. Поэтому, вследствие временной нестабильности получаемых результатов, тестирование измерительной установки в обычных атмосферных условиях затруднительно.

Предложенное устройство и метод измерения несравненно менее подвержены данным помехам. Причина этого заключается в том, что перемещаемая поверхность устройства будет перемещаться на заданную величину вместе с адсорбированным слоем. Кроме того перемещения могут производиться быстро - на порядок быстрее чем период сейсмических колебаний, поэтому влияние внешних сейсмических помех, температурного дрейфа и других низкочастотных помех значительно снижено.

• Срок службы эталона - 20 лет.

• Гарантийный срок - 3 года.

• Рекомендуется осуществлять ежегодную поверку эталона.