DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.5(36).2.121-129

Метод корекції вихідного сигналу скануючого зондового мікроскопу для дослідження нанооб’ектів

В.П. Квасніков, М.О. Катаєва

Об авторах

В.П. Квасніков, професор, доктор технічних наук, Національний авіаційний університет, Київ, Україна, e-mail: kvp@nau.edu.ua, ORCID ID: 0000-0002-6525-9721

М.О. Катаєва, кандидат технічних наук, Національний авіаційний університет, Київ, Україна, e-mail: mariia.kataieva@npp.nau.edu.ua, ORCID ID: 0000-0002-1586-1861

Анотація

В статті розглянуто методи підвищення точності вихідного сигналу скануючого зондового мікроскопу (СЗМ) із урахуванням впливу дестабілізуючих факторів. Запропоновано метод диференціації поєднаних сигналів, який передбачає перетворення піків багатокомпонентного сигналу з метою зниження рівня шуму і мінімізації інших джерел похибок від дестабілізуючих факторів. На основі запропонованого методу було розроблено алгоритм розділення поєднаних сигналів та запропоновано метод розрахунку роздільної здатності сигналу СЗМ. Перевагою розробленого методу є можливість його автоматизації та ефективна реалізація для будь-яких вимірювальних приладів з мікрозондом. Запропоновано спосіб корекції похибок, який є придатним для цифрової автоматизованої обробки сигналів та сприяє підвищенню точності та прецизійності вимірювань за допомогою СЗМ

Ключові слова

нанотехнології, нановимірювання, метрологія, методи та засоби вимірювання, скануючий зондовий мікроском, обробка сигналу

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Galkin, V.Ya. & Sayfullin, R.T. (1991). Iteratsionnyy algoritm vosstanovleniya signalov pri nalichii ogranicheniy [Iterative Signal Recovery Algorithm in the Presence of Constraints]. Pryamyye i obratnyye zadachi matematicheskoy fiziki – Direct and inverse problems of mathematical physics, 45-48 [in Russian].

2. Tikhonov, A.N. & Ufimtsev, M.V. (1998). Statisticheskaya obrabotka rezul'tatov eksperimentov – [Statistical processing of experimental results]. Moskow: MGU[in Russian].

3. Kaiser, R.E. & Rackstraw, A J. (1983). Computer chromatography. Vol. 1 .Heidelberg e.a. Alfred Huthig [in English].

4. Voronov, A.A. (1965). Osnovy teorii avtomaticheskogo upravleniya. CH. 1. Lineynyye sistemy regulirovaniya odnoy velichiny.[ Fundamentals of the theory of automatic control. Part 1. Linear control systems of one value.] . Moskow: Energiya [in Russian].

5. Lange, P.K. (2003). Korrektsiya dinamicheskoy pogreshnosti izmeritel'nykh preobrazovateley na osnove splayn-approksimatsii signala [Correction of dynamic error of measuring transducers based on signal spline approximation]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN - Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2, 162– 168 [in Russian].

6. Irwin, J. & Harl, D. (2003). Peredacha dannykh v setyakh: inzhenernyy podkhod [Data transmission in networks: an engineering approach]. St. Petersburg: BHV-Petersburg [in Russian].

7. Williams ,P.M., Shakesheff, K.M., Davies, M.C., Jackson, D.E., Roberts, C.J. & S. Tendler, J.B. (2012). Blind reconstruction of scanning probe image data. Journal of Vacuum Science and Technology. 2-14 [in English].

8. U.Durig, D.W.Pohl & F.Rohrer (1986). Near-field optical-scanning microscopy. Journal of Applied Physic. 3318-3327 [in English].

9. Khelstrom, K. (2003). Statisticheskaya teoriya obnaruzheniya signalov [Statistical theory of signal detection]. Izd-vo inostrannoy literatury [in Russian].

10. Tankevych, Ye.M., Varsʹkyy, H.M. & Yakovlyeva, I.V. (2011). Vplyv komponentiv vymiryuvalʹnoho kanalu na pokhybky vymiryuvannya vektoriv napruhy [Influence of measuring channel components on voltage vectors measurement errors]. Tekhn. Elektrodynamika – Tech. Electrodynamics, Vol. 6, 41–47 [in Ukrainian]

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  • Галкин В.Я. Итерационный алгоритм восстановления сигналов при наличии ограничений / Прямые и обратные задачи математической физики. М.: МГУ, 1991. С. 45-48.
  • Тихонов А.Н., Уфимцев М.В. Статистическая обработка результатов экспериментов. М.: МГУ, 1998. 174 с.
  • R. E. Kaiser & Rackstraw A. J. Computer chromatography, Vol. 1 : By Hüthig, Heidelberg, Basel, New York, 1983. 171 pp.
  • Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Ч. 1. Линейные системы регулирования одной величины. М: Энергия, 1965. 396 с.
  • Ланге П.К. Коррекция динамической погрешности измерительных преобразователей на основе сплайн-аппроксимации сигнала . Известия Самарского научного центра РАН. 2003. Т.5. №2. С. 162 – 168.
  • Ирвин Дж., Харль Д. Передача данных в сетях: инженерный подход. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 448 с.
  • P. M. Williams. Blind reconstruction of scanning probe image data / P. M. Williams, K. M. Shakesheff, M. C. Davies, D. E. Jackson, C. J. Roberts, S. J. B. Tendler . Journal of Vacuum Science and Technology. 2012. B 14 (2).
  • Durig, U., Pohl D.W., Rohrer F.Near-field optical-scanning microscopy . Journal of Applied Physics. 986. Vol.59 (10). P.3318-3327.
  • Хелстром К. Статистическая теория обнаружения сигналов. К. : Изд-во иностранной литературы, 2003. 432 c.
  • Танкевич Є.М., Варський Г.М., Яковлєва І.В. Вплив компонентів вимірювального каналу на похибки вимірювання векторів напруги . Техн. Електродинаміка . 2011. №6. С. 41–47.

    • Copyright (c) 2022 В.П. Квасніков, М.О. Катаєва