Главная » Просмотр файлов » Принципы нанометрологии

Принципы нанометрологии (1027623), страница 28

Файл №1027623 Принципы нанометрологии (Раздаточные материалы от преподавателя) 28 страницаПринципы нанометрологии (1027623) страница 282017-12-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

To calibratean optical interferometer (and, therefore, measure its non-linearity), theX-ray interferometer is used to make a known displacement that is comparedagainst the optical interferometer under calibration. By servo-controlling thePZT it is possible to hold lamella A in a fixed position or move it in discrete109110C H A P T ER 5 : Displacement measurementsteps equal to one fringe period [65]. Examples of the calibration of a differential plane mirror interferometer and an optical encoder can be found in [19]and [46] respectively.

In both cases periodic errors with amplitudes of lessthan 0.1 nm were measured once a Heydemann correction (see section5.2.8.5) had been applied. X-ray interferometry can also be used to calibratethe characteristics of translation stages in two orthogonal axes [66] and tomeasure nanoradian angles [67].One limitation of X-ray interferometry is its short range. To overcomethis limitation, NPL, PTB and Instituto di Metrologia ‘G. Colonetti’ (nowknown as Instituto Nazionale di Recerca Metrologica – the Italian NMI)collaborated on a project to develop the Combined Optical and X-ray Interferometer (COXI) [68] as a facility for the calibration of displacement sensorsand actuators up to 1 mm. The X-ray interferometer has an optical mirror onthe side of its moving mirror that is used in the optical interferometer(see Figure 5.16).

The optical interferometer is a double-path differentialsystem with one path measuring displacement of the moving mirror on theX-ray interferometer with respect to the two fixed mirrors above the translation stage. The other path measures the displacement of the mirror (M)FIGURE 5.16 Schema of a combined optical and X-ray interferometer.Referencesmoved by the translation stage with respect to the two fixed mirrors eitherside of the moving mirror in the X-ray interferometer. Both the optical andX-ray interferometers are servo-controlled.

The X-ray interferometer movesin discrete X-ray fringes, the servo system for the optical interferometerregisters this displacement and compensates by initiating a movement of thetranslation stage. The displacement sensor being calibrated is referenced tothe translation stage and its measured displacement is compared with theknown displacements of the optical and X-ray interferometers.5.8 References[1] Wilson J S 2005 Sensor technology handbook (Elsevier: Oxford)[2] Fraden J 2003 Handbook of modern sensors: physics, designs and applications (Springer) 3rd edition[3] Bell D J, Lu T J, Fleck N A, Spearing S M 2005 MEMS actuators and sensors:observations of their performance and selection for purpose J.

Micromech.Microeng. 15 S153–S154[4] de Silva C W 2007 Sensors and actuators: control system instrumentation(CRC Press)[5] Birch K P 1990 Optical fringe sub-division with nanometric accuracyPrecision Engineering 12 195–198[6] Peggs G N, Yacoot A 2002 A review of recent work in sub-nanometredisplacement measurement using optical and x-ray interferometry Phil.Trans. R. Soc. Lond. A 260 953–968[7] Winkler W, Danzmann K, Grote H, Hewitson M, Hild S, Hough J, Lück H,Malec M, Freise A, Mossavi K, Rowan S, Rüdiger A, Schilling R, Smith J R,Strain K A, Ward H, Willke B 2007 The GEO 600 core optics Opt.

Comms.280 492–499[8] Downs M J, Birch K P, Cox M G, Nunn J W 1995 Verification of a polarizationinsensitive optical interferometer system with subnanometric capabilityPrecision Engineering 17 1–6[9] Raine K W, Downs M J 1978 Beam-splitter coatings for producing phasequadrature interferometer outputs Optica Acta 25 549–558[10] Hecht E 2003 Optics (Pearson Education) 4th edition[11] Knarren B A W H, Cosijns S J A G, Haitjema H, Schellekens P H J 2005Validation of a single fibre-fed heterodyne laser interferometer with nanometre uncertainty Precision Engineering 29 229–236[12] Williams D C 1992 Optical methods in engineering metrology (KluwerAcademic Publishers)[13] Hariharan P 2006 Basics of interferometry (Academic Press) 2nd edition[14] Leach R K, Flack D R, Hughes E B, Jones C W 2008 Development of a newtraceable areal surface texture measuring instrument Wear 266 552–554111112C H A P T ER 5 : Displacement measurement[15] Chen B, Luo J, Li D 2005 Code counting of optical fringes: methodology andrealisation Appl.

Opt. 44 217–223[16] Su S, Lu H, Zhou W, Wang G 2000 A software solution to counting and subdivision of moiré fringes with wide dynamic range Proc. SPIE 4222 308–312[17] Bennett S J 1972 A double-passed Michelson interferometer Opt.

Commun.4 428–430[18] Downs M J, Nunn J W 1998 Verification of the sub-nanometric capability ofan NPL differential plane mirror interferometer with a capacitance probeMeas. Sci. Technol. 9 1437–1440[19] Yacoot A, Downs M J 2000 The use of x-ray interferometry to investigate thelinearity of the NPL Plane Mirror Differential Interferometer Meas. Sci.Technol. 11 1126–1130[20] Barwood G P, Gill P, Rowley W R C 1998 High-accuracy length metrologyusing multiple-stage swept-frequency interferometry with laser diodes Meas.Sci. Technol. 9 1036–1041[21] Bechstein K-H, Fuchs W 1998 Absolute interferometric distance measurements applying a variable synthetic wavelength J.

Opt. 29 179–182[22] Leach R K 1999 Calibration, traceability and uncertainty issues in surfacetexture metrology NPL Report CLM7[23] Rosenbluth A E, Bobroff N 1990 Optical sources of non-linearity inheterodyne interferometers Precision Engineering 12 7–11[24] Bobroff N 1993 Recent advances in displacement measuring interferometryMeas. Sci. Technol. 4 907–926[25] Cosijns S J A G, Haitjema H, Schellekens P H J 2002 Modelling and verifyingnon-linearities in heterodyne displacement interferometry Precision Engineering 26 448–455[26] Augustyn W, Davis P 1990 An analysis of polarization mixing in distancemeasuring interferometers J. Vac.

Sci. Technol. B8 2032–2036[27] Xie Y, Wu Y 1992 Zeeman laser interferometer errors for high precisionmeasurements Appl. Opt. 31 881–884[28] Eom T, Kim J, Joeng K 2001 The dynamic compensation of nonlinearity ina homodyne laser interferometer Meas.

Sci. Technol. 12 1734–1738[29] Kim H S, Schmitz T L, Beckwith J F, Rueff M C 2008 A new heterodyneinterferometer with zero periodic error and tuneable beat frequency Proc.ASPE, Portland, Oregon, USA, Oct. 136–139[30] Heydemann P L M 1981 Determination and correction of quadrature fringemeasurement errors in interferometers Appl. Opt. 20 3382–3384[31] Link A, von Martens H-J 1998 Amplitude and phase measurement of thesinusoidal vibration in the nanometer range using laser interferometryMeasurement 24 55–67[32] Usada T, Dobonsz M, Kurosawa T 1998 Evaluation method for frequencycharacteristics of linear actuators in the sub-mm stroke range using a modified Michelson-type interferometer Nanotechnology 9 77–84References[33] Forbes A B 1987 Fitting an ellipse to data NPL Report DITC 95/87[34] Mana G 1989 Diffraction effects in optical interferometers illuminated bylaser sources Metrologia 26 87–93[35] Meers B J, Strain K A 1991 Modulation, signal and quantum noise in opticalinterferometers Phys.

Rev. A44 4693–4703[36] Fujimoto H, Mana G, Nakayama K 2000 Light bounces in two-beam scanning laser interferometers Jpn. J. Appl. Phys. 39 2870–2875[37] Rai-Choudhury P 2001 MEMS and MOEMS technology and applications(The International Society of Optical Engineering: Washington)[38] Reilly S P, Leach R K, Cuenat A, Awan S A, Lowe M 2006 Overview of MEMSsensors and the metrology requirements for their manufacture NPL ReportDEPC-EM 008[39] Hicks T R, Atherton P D 1997 The nanopositioning book: moving andmeasuring to better than a nanometre (Queensgate Instruments)[40] Williams C C 1999 Two-dimensional dopant profiling by scanning capacitance microscopy Annual Review of Material Science 29 471–504[41] Leach R K, Oldfield S, Awan S A, Blackburn J, Williams J M 2004 Design ofa bi-directional electrostatic actuator for realising nanonewton to micronewton forces NPL Report DEPC-EM 001[42] Baxter L K 1996 Capacitance sensors: design and applications (Wiley IEEEPress)[43] Kano Y, Hasebe S, Huang C, Yamada T 1989 New type of linear variabledifferential transformer position transducer IEEE Trans.

Instrum. Meas. 38407–409[44] Ford R M, Weissbach R S, Loker D R 2001 A novel DSP-based LVDT signalconditioner IEEE Trans. Instrum. Meas. 50 768–773[45] Saxena S C, Seksena S B 1989 A self-compensated smart LVDT transducerIEEE Trans. Instrum. Meas. 38 748–753[46] Yacoot A, Cross N 2003 Measurement of picometre non-linearities in anoptical grating encoder using x-ray interferometry Meas. Sci. Technol. 14148–152[47] Holzapfel W 2008 Advances in displacement metrology based on encodersystems Proc. ASPE, Portland, Oregon, USA, Oct. 71–74[48] Heilmann T K, Chen C G, Konkola P T, Schattenburg M L 2004 Dimensional metrology for nanometre scale science and engineering: towards subnanometre accurate encoders Nanotechnology 15 S504–S511[49] Sanchez-Brea L M, Morlanes T 2008 Metrological errors in optical encodersMeas.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
7,74 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов учебной работы

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
6358
Авторов
на СтудИзбе
311
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее