Главная » Просмотр файлов » Принципы нанометрологии

Принципы нанометрологии (1027623), страница 29

Файл №1027623 Принципы нанометрологии (Раздаточные материалы от преподавателя) 29 страницаПринципы нанометрологии (1027623) страница 292017-12-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 29)

Sci. Technol. 19 115104[50] Sandoz P 2005 Nanometric position and displacement measurement of sixdegrees of freedom by means of a patterned surface element Appl. Opt. 441449–1453[51] Long H, Hecht J 2005 Understanding fiber optics (Pearson Higher Education)113114C H A P T ER 5 : Displacement measurement[52] Slocum A H 1992 Precision machine design (Society of ManufacturingEngineers: USA)[53] Udd E 2006 Fiber optic sensors: an introduction for engineers and scientists(Wiley Blackwell)[54] Domanski A W, Wolinski T R, Bock W J 1995 Polarimetric fibre opticsensors: state of the art and future Proc.

SPIE 2341 21–26[55] Jiang X, Lin D, Blunt L, Zhang W, Zhang L 2006 Investigation of somecritical aspects of on-line surface measurement by a wavelength-divisionmultiplexing technique Meas. Sci. Technol. 17 483–487[56] Yacoot A, Koenders L, Wolff H 2007 An atomic force microscope for thestudy of the effects of tip-sample interactions on dimensional metrologyMeas. Sci. Technol. 18 350–359[57] Puppin E 2005 Displacement measurements with resolution in the 15 pmrange Rev. Sci.

Instrum. 76 105107[58] Kalantar-zadeh K, Fry B 2007 Nanotechnology-enabled sensors (Springer)[59] Haitjema H, Rosielle N, Kotte G, Steijaert H 1998 Design and calibration ofa parallel-moving displacement generator for nano-metrology Meas. Sci.Technol. 9 1098–1104[60] Ottmann S, Sommer M 1989 Absolute length calibration of microindicatorsin the nanometre range VDU Berichte 761 371–376[61] Wetzels S F C L, Schellekens P H J 1996 Calibration of displacement sensorswith nanometer accuracy using a measuring laser Proc. IMEKO, Lyngby,Denmark, Oct. 91–100[62] Brand U, Herrmann K 1996 A laser measurement system for the high-precision calibration of displacement transducers Meas.

Sci. Technol. 7 911–917[63] Cosijns S 2004 Displacement laser interferometry with sub-nanometeruncertainty (PhD Thesis: Eindhoven University of Technology)[64] Wilkening G, Koenders L 2005 Nanoscale calibration standards andmethods: dimensional and related measurements in the micro- and nanometer range (Wiley VCH)[65] Bergamin A, Cavagnero G, Mana G 1997 Quantised positioning of x-rayinterferometers Rev.

Sci. Instrum. 68 17–22[66] Chetwynd D G, Schwarzenberger D R, Bowen D K 1990 Two dimensionalx-ray interferometry Nanotechnology 1 19–26[67] Kuetgens U, Becker P 1998 X-ray angle interferometry: a practical set-up forcalibration in the microrad range with nanorad resolution Meas. Sci. Technol. 12 1660–1665[68] Basile G, Becker P, Bergamin G, Cavagnero G, Franks A, Jackson K,Keutgens U, Mana G, Palmer E W, Robbie C J, Stedman M, Stumpel J,Yacoot A, Zosi G 2000 Combined optical and x-ray interferometer for highprecision dimensional metrology Proc. R. Soc.

A 456 701–729CHAPTER 6Surface topographymeasurementinstrumentation6.1 Introduction to surface topography measurementMost manufactured parts rely on some form of control of their surfacefeatures. The surface is usually the feature on a component or device thatinteracts with the environment in which the component is housed or thedevice operates.

The surface topography (and of course the material characteristics) of a part can affect things such as how two bearing parts slidetogether, how light interacts with the part, or how the part looks and feels.The need to control and, hence, measure surface features becomes increasingly important as we move into a miniaturized world. The surface featurescan become the dominant functional features of a part and may become largein comparison to the overall size of an object.There is a veritable dictionary-sized list of terminology associated withthe field of surface measurement.

In this book I have tried to be consistentwith ISO specification standards and the NPL good practice guides [1,2]. Wedefine surface topography as the overall surface structure of a part (i.e. all thesurface features treated as a continuum of spatial wavelengths), surface formas the underlying shape of a part (for example, a cylinder liner has cylindricalform) and surface texture as the features that remain once the form has beenremoved (for example, machining marks on the cylinder liner). The mannerin which a surface governs the functionality of a part is also affected by thematerial characteristics and sub-surface physics, or surface integrity. Surfaceintegrity is not covered in this book as it falls under material science (see [3]).This book will concentrate on the measurement of surface texture, as thisis the main feature that will affect MNT parts and processes.

In many waysform becomes texture as the overall size of the part approaches that of itssurface features, so this distinction is not always clear-cut. In the field ofoptics manufacturing the surface form and texture often both need to becontrolled to nanometric accuracy. A recent example where the macro-worldFundamental Principles of Engineering NanometrologyCopyright Ó 2010 by Elsevier Inc.

All rights reserved.CONTENTSIntroduction to surfacetopographymeasurementSpatial wavelengthrangesHistorical backgroundof classical surfacetexture measuringinstrumentationSurface profilemeasurementAreal surface texturemeasurementSurface topographymeasuringinstrumentationOptical instrumentsCapacitiveinstrumentsPneumaticinstrumentsCalibration of surfacetopography measuringinstruments115116C H A P T ER 6 : Surface topography measurement instrumentationCONTENTSUncertainties in surfacetopographymeasurementComparisons of surfacetopography measuringinstrumentsSoftware measurementstandardsReferencesmeets the MNTworld is the proposal for a 42 m diameter off-axis ellipsoidalprimary mirror for the E-ELT optical telescope [4,5].

This will be made fromseveral 1.42 m across-flats hexagonal mirror segments that need phenomenal control of their surface topography. Such mirrors are not usually thoughtof as MNT devices, but they clearly need engineering nanometrology. We willonly consider surface texture in this book; the measurement of surface formin the optics industry is covered in many other text books and references (seefor example [6]). Surface texture measurement has been under research forover a century and it was naturally taken up by most of the NMIs as their firstMNTsubject. However, it is still a hot area of research, especially as the newareal surface texture specification standards have now started to be introduced. The reader is referred elsewhere for more in-depth treatment of thearea of surface measurement [7–10].To rationalize the information content I have split the chapters on surfacetopography measurement in this book into three.

Chapters 6 and 7 discussthe instrumentation used to measure surface topography (see section 6.2 fora discussion of why I have used two instrumentation chapters). Chapter 8then discusses the characterization of surface topography – essentially howthe data that are collected from a surface topography measuring instrumentare analysed.6.2 Spatial wavelength rangesA chapter on surface topography, primarily surface texture, measurementcould include a large range of instrumentation, with stylus and opticalinstruments at one end of the range and scanning probe and electronmicroscopes at the other end. However, this would make for a very largechapter that would include a huge range of measurement technologies. Ihave, therefore, split surface topography into instruments that measurespatial wavelength features that are 500 nm and larger, for example, stylusand most far-field optical methods, and instruments that measure featuresthat are 500 nm and smaller, for example, scanning probe and electronmicroscopes.

This division is not hard and fast, but will suffice to rationalizethe information content per chapter.It is worth noting that the magnitude of 500 nm has not been chosen forpurely arbitrary reasons; it is also a form of natural split. The stylus instrument is limited to spatial wavelengths that are greater than the stylus radius,typically 2 mm or more, and far-field optical instruments are diffractionlimited, typically to around 300 nm or so. Scanning probe instruments arealso limited by the radius of the tip, typically tens of nanometres, and electronHistorical background of classical surface texture measuring instrumentationFIGURE 6.1 Amplitude-wavelength space depicting the operating regimes forcommon instruments.microscopes tend to be used for spatial wavelengths that cannot be measuredusing far-field optical techniques.

Figure 6.1 is an amplitude-wavelength (AW)space graph that shows the range of amplitudes and spatial wavelengths thatcan be measured using three common instruments. AW space is a usefulmethod for depicting the operating regimes of surface measuring instrumentsthat assumes a surface can be mathematically generated by a series of sinusoidal functions [11–13]. AW space has been extended recently to include theinstrument measuring speed and probing force [14].6.3 Historical background of classical surface texturemeasuring instrumentationBefore the turn of the nineteenth century the measurement of surface texturewas primarily carried out by making use of our senses of sight and touch.

Характеристики

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

Список файлов учебной работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
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
6367
Авторов
на СтудИзбе
310
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее