Precyzyjny pomiar trójwymiarowych obiektów w skali nano

Precyzyjny pomiar trójwymiarowych obiektów w skali nano

Od czujników ruchu, po chipy komputerowe – wiele elementów urządzeń wykorzystywanych na co dzień bazuje na strukturach, których wymiary liczy się w tysięcznych, a nawet milionowych częściach milimetra. Te mikro- i nanostruktury muszą być produkowane i montowane z najwyższą precyzją tak, by całe systemy mogły działać sprawnie.

Dlatego naukowcy z Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) skonstruowali metrologiczny mikroskop bliskich oddziaływań, skojarzony ze współrzędnościową maszyną pomiarową (CMM) działającą w skali mikro i nano. Umożliwia on dokonywanie pomiarów trójwymiarowych obiektów o wymiarach 25 milimetrów na 25 milimetrów na 5 milimetrów z rozdzielczością rzędu nanometrów.

Wraz z rosnącą liczbą elementów opartych na mikro- i nanostrukturach, wykorzystywanych przez przemysł, rośnie znaczenie metrologii wymiarowej tych struktur. By sprostać wymaganiom pomiarów trójwymiarowych, urządzenia pomiarowe zostały wyposażone w mikroskop bliskich oddziaływań bazujący na dostępnym komercyjnie systemie nano-pozycjonowania, wykorzystującym laserowe czujniki przemieszczenia SIOS Messtechnik GmbH. Nowe funkcjonalności pozwalają zamienić mikroskop bliskich oddziaływań w metrologiczną współrzędnościową maszyną pomiarową (CMM), która umożliwia właśnie trójwymiarowe pomiary miko- i nanostruktur.

Przeprowadzone porównania pokazały, że system ten jest jednym z najprecyzyjniejszych systemów pomiarowych tego rodzaju na świecie. Potwierdzona niepewność pomiaru kształtuje się na poziomie 10 pikometrów.

(lk)