Метод корекції вихідного сигналу скануючого зондового мікроскопу для дослідження нанооб’ектів
Loading...
Files
Date
2022
Authors
Квасніков, В. П.
Катаєва, М. О.
Kvasnikov, V.
Kataeva, M.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
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. Recent advances in nanotechnology include the use of measuring devices that can study physical
properties at the atomic and molecular levels and store high-density measurement information. It is proved that
the most promising measuring instruments in the nanometer range are measuring devices based on scanning
probe microscopes (SPM). Based on the analysis of studies, one of the main problems in working with
nanoobjects and nanostructures is associated with ultra-low signal levels and the influence of external
destabilizing factors. In this regard, the problem of improving existing and developing new methods of
processing the measurement signal of SPM with increased accuracy and speed.
The article considers the methods of increasing the accuracy of the output signal of the SPM considering
the influence of destabilizing factors. A method of differentiation of combined signals has been developed,
which involves the conversion of peaks of a multicomponent signal to reduce noise and minimize the impact of
other sources of error from destabilizing factors. The advantage of the developed method is the possibility of its
automation and efficient implementation for any measuring devices with a microprobe.
Based on the proposed method, an algorithm for separating the combined signals was developed and a
method for calculating the resolution of the SPM signal was proposed. An error correction method is proposed
that is suitable for digital automated signal processing and helps to increase the accuracy and precision of
measurements using SPM. Thus, the developed method of differentiation of combined signals allows to
effectively adjust the hardware function of SPM to increase the reliability of recognition of combined peaks of
signals while determining their intensities.
Description
Keywords
нанотехнології, нановимірювання, метрологія, методи та засоби вимірювання, скануючий зондовий мікроском, обробка сигналу, nanotechnologies, nano-measurements, metrology, methods and means of measurement, scanning probe microscope, signal processing
Citation
Квасніков, В. П. Метод корекції вихідного сигналу скануючого зондового мікроскопу для дослідження нанооб’ектів / В. П. Квасніков, М. О. Катаєва // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2022. – Вип. 5 (36). – Ч. 2. – С. 121–129.