Принципы нанометрологии (Раздаточные материалы от преподавателя), страница 68

PDF-файл Принципы нанометрологии (Раздаточные материалы от преподавателя), страница 68 Метрология, стандартизация и сертификация (МСиС) (13066): Другое - 11 семестр (3 семестр магистратуры)Принципы нанометрологии (Раздаточные материалы от преподавателя) - PDF, страница 68 (13066) - СтудИзба2017-12-21СтудИзба

Описание файла

Файл "Принципы нанометрологии" внутри архива находится в следующих папках: Раздаточные материалы от преподавателя, 3 Материалы. PDF-файл из архива "Раздаточные материалы от преподавателя", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "метрология, стандартизация и сертификация (мсис)" из 11 семестр (3 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "метрологическое обеспечение инновационных технологий" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 68 страницы из PDF

The monolithically manufactured system has anexperimentally determined minimum detection force limit of 19 mN, witha theoretical value as low as 0.45 mN.An attempt has been described to create a tuneable carbon nanotubeelectromechanical oscillator whose motion is both excited and detected usingthe electrostatic interaction with the gate electrode underneath the tube [46].The advantages of the nanotube are highlighted: they are made of the stiffestmaterial known, have low densities, ultra-small cross-sections and can bedefect-free.

The group report that despite great promise they have as yet failedto realise a room-temperature, self-detecting nanotube oscillator due topractical difficulties. For example, the adhesion of the nanotube to theelectrodes inevitably reduces the device’s quality factor by several orders ofmagnitude.10.3.4.5 Further methods and summaryThere are many other physical force production and measurementphenomena that can be used to realize low forces.

Many of these methodsLow-force measurementcan be very impracticable and difficult to set up. Examples are simply listedhere but further details can be found in the references provided:-radiation pressure [47];-Van der Waals [48] and Casimir effects [49];-biochemical and protein manipulation [50–52];-fluid flow and capillary forces [53,54];-counting of flux quanta [55].Table 10.2 lists the advantages and disadvantages of the methods for lowforce production and measurement described in this book.Table 10.2Advantages and disadvantages of low-force production and measurement methodsTechnologyAdvantagesDisadvantagesDeadweight forcesStraightforward use.

Need only a reliablelifting mechanism and correct materialchoice. No development.Simple, well-established technology. Focuson ensuring traceability in a proventechnology. Robust.MEMS watt and volt balances currentlyavailable and hence developmentrelatively cheap and quick.Promises lower relative uncertainties.Development of poorly representedtechnology would offer market analternative.Harnessing ubiquitous forces.Handling uncertainties.Elastic elementmethodsElectrostatics, andelectromagnetismResonance methodsVan der Waals andCasimir effectBiochemical andproteinmanipulationFluid flow andcapillary forcesPossibility of intrinsic and hence highlyrepeatable force calibration.Radiation pressureSimple experimental setup in principle.Capillary forces always present and must beunderstood anyway.Integration of onboard deflection metrology.Dependence on position of interaction.Integration of onboard deflection metrologywithout compromising primary mechanism.Crosstalk with balance.Practical issues: bandwidth selection, low Qs,miniaturization and absolute uncertainties.Risky development.

Prototype iterations couldprove costly.Extreme short-range interaction, implying lessrobust artefact. Dependence on interactiongeometry. Hamaker constant determination.Collaboration required due to new skills. Better forsmaller forces (future work).Fluid flow totally unsatisfactory.

High uncertaintiesin capillary methods due to e.g. humiditydependence. Required level of traceabilityhighly unlikely.High-power laser (heating, safety), used as lowforce balance verification route.307308C H A P T ER 1 0: Mass and force measurement10.4 References[1] Poynting J 1879 On a method of using the balance with great delicacy Proc.R. Soc.

28 2–35[2] Conrady A 1921 A study of the balance Proc. R. Soc 101 211–224[3] Bonhoure A 1952 The construction of primary standards of mass Microtecnic 6 204–206[4] Darling A 1968 Iridium platinum alloys - a critical review of their constitution and properties Platinum Metals Review 18–26[5] Rushforth R 1978 Machining properties of platinum (Johnson MattheyGroup Research Centre: internal report)[6] Quinn T 1985 The manufacture of 1 kilogram platinum-iridium massstandards CCM/85–16 (E)[7] Jabbour Z 2000 Status of mass metrology at NIST in 2000 Proc. IMEKO TC319 103–108[8] Girard G 1990 Third periodic verification of national prototypes of thekilogram (Proces-Verbeaux, CIPM)[9] Girard G 1990 The washing and cleaning of kilogram prototypes at the BIPM(BIPM Internal Report)[10] Davidson S 2003 A review of surface contamination and the stability ofstandard masses Metrologia 40 324–338[11] Knolle D, Firlus M, Glaeser M 1996 Cleaning investigations on platinumiridium prototypes Proc.

IMEKO TC3 15 139–144[12] Davidson S 2005 The redefinition of the kilogram Proc. Asia-Pacific Symp.Mass, Force and Torque APMF 2005 6–11[13] Kibble B, Robinson I, Belliss J 1990 A realization of the SI watt by the NPLmoving-coil balance Metrologia 27 173–192[14] Robinson I, Kibble B 1997 The NPL moving-coil apparatus for measuringPlank’s constant and monitoring the kilogram IEEE Trans. Instrum. Meas.46 2, 596–600[15] Newell D, Steiner R, Williams E, Picard A 1998 The next generation of theNIST watt balance NIST Report MOPB4–3 108–109[16] Richard P 1999 The OFMET Watt balance EUROMET Mass and DerivedQuantities 7 11–13[17] Rottger S, Paul A, Keyser U 1997 Spectrometry for isotopic analysis of siliconcrystals for the Avogadro project IEEE Trans.

Instrum. Meas. 46 560–562[18] Gonfiantini R, De Bievre P, Valkiers S, Taylor P 1997 Measuring the molarmass of silicon for a better Avogadro constant IEEE Trans. Instrum. Meas. 46566–571[19] Becker P, Dorenwendt K, Ebeling G, Lauer R, Lucas W, Probst R, RademacherH -J, Reim G, Sevfried P, Siegert H 1981 Absolute measurement of the (220)lattice plane spacing in a silicon crystal Phys. Rev. Lett. 46 1540–1544[20] Sevfried P, Becker P, Kozdon A, Lüdicke F, Spieweck F, Stümpel J,Wagenbreth H, Windisch D, De Bièvre P, Ku H H, Lenaers G, Murphy T J,ReferencesPeiser H S, Valkiers S 1992 A determination of the Avogadro constant, ZPhys.

B - Condensed Matter 87 289–298[21] Glaeser M, Ratschko D, Knolle D 1995 Accumulation of ions - an independentmethod for monitoring the stability of the kilogram Proc. IMEKO TC3 14 7–12[22] Ratschko D, Knolle D, Glaeser M 2000 Accumulation of gold ions on a goldcoated quartz crystal Proc. IMEKO TC3 19 237–240[23] Kibble B 1983 Realizing the ampere by levitating a superconducting mass a suggested principle IEEE Trans. Instrum. Meas.

32 144[24] Fujii K, Tanaka M, Nezu Y, Sakuma A, Leistner A, Giardini W 1995 Absolutemeasurements of the density of silicon crystals in vacuo for a determinationof the Avogadro constant IEEE Trans. Instrum. Meas. 44 5542–5545[25] Glaeser M, Schwartz R, Mecke M 1991 Experimental determination of airdensity using 1 kg mass comparator in vacuum Metrologia 28 45–50[26] Frantsuz E, Khavinson V, Geneves G, Piquemal F 1996 A proposed superconducting magnetic levitation system intended to monitor the stability ofthe unit of mass Metrologia 33 189–196[27] Sitti M, Hashimoto H 2000 Controlled pushing of nanoparticles: modellingand experiments IEEE/ASME Trans.

Mechatronics 5 199–211[28] Burnham N A, Colton R J, Pollock H M 1993 Interpretation of force curvesin force microscopy Nanotechnology 4 64–80[29] Tabor D 1991 Gases, liquids and solids; and other states of matter (Cambridge University Press: Cambridge)[30] Lamoreaux S K 1997 Demonstration of the Casimir force in the 0.6 to 6 mmrange Phys. Rev. Lett. 78 5–8[31] Pratt J R, Smith D T, Newell D B, Kramar J A, Whitenton E 2004 Progresstoward Système International d’Unités traceable force metrology for nanomechanics J. Mat.

Res. 19 366–379[32] Choi I-M, Kim M-S, Woo S-Y, Kim S-H2004 Parallelism error analysis andcompensation for micro-force measurement Meas. Sci. Technol. 15 237–243[33] Nesterov V 2007 Facility and methods for the measurement of micro andnano forces in the range below 105 N with a resolution of 1012 N(development concept) Meas. Sci. Technol. 18 360–366[34] Leach R K, Chetwynd D G, Blunt L A, Haycocks J, Harris P M, Jackson K,Oldfield S, Reilly S 2006 Recent advances in traceable nanoscale dimensionand force metrology in the UK Meas. Sci. Technol. 17 467–476.[35] Jones C W, Kramar J A, Davidson S, Leach R K, Pratt J R 2008 Comparison ofNIST SI force scale to NPL SI mass scale Proc.

ASPE, Oregon, USA[36] Gates R S, Pratt J R 2006 Prototype cantilevers for SI-traceable nanonewtonforce calibration Meas. Sci. Technol. 17 2852–2860[37] Tortonese M, Barrett R C, Quate C F 1993 Atomic resolution with an atomicforce microscope using piezoresistive detection Appl. Phys. Lett. 62 834–836[38] Cumpson P J, Clifford C A, Hedley J 2004 Quantitative analytical atomicforce microscopy: a cantilever reference device for easy and accurate AFMspring-constant calibration Meas. Sci. Technol. 15 1337–1346309310C H A P T ER 1 0: Mass and force measurement[39] Pratt J R, Kramar J A, Shaw G, Gates R, Rice P, Moreland J 2006 Newreference standards and artifacts for nanoscale property characterizationProc.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5250
Авторов
на СтудИзбе
422
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее