Испытательное оборудование
1 – Мера рельефная нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элементов TDG01 (t= 278 ±1 нм, h= 55 нм)
2 – Мера рельефная нанометрового диапазона с прямоугольным профилем элементов TGZ1 ( t= 3 ±0,05 мкм, h= 21,6 ±1,5 нм)
3 – Вспомогательный оптический микроскоп (увеличение – не менее 400х)
3.1 Подготовка к испытаниям
Подготовку к испытаниям микроскопа проводят следующим образом:
3.1.1 Для испытаний микроскопа берут рельефную меру нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элементов (далее - рельефная мера). Рельефная мера должна быть поверена по ГОСТ 8.591. Сечение выступа рельефной меры приведено на рисунке 2;
рисунок 2 – Сечение исследуемого элемента рельефной меры.
В качестве исследуемого элемента используют выступ, для которого в паспорте на меру приведены значения проекции боковой грани на плоскость нижнего основания s, ширины нижнего основания выступа bр и высоты выступа h.
3.1.2 Проводят осмотр футляра, в котором осуществлялось хранение и транспортирование рельефной меры, на отсутствие механических повреждений;
3.1.3 Проводят проверку соответствия комплекта поставки рельефной меры данным, приведенным в паспорте на рельефную меру;
3.1.4 Выдерживают выбранный экземпляр рельефной меры в помещении, где будут проведены испытания микроскопа, не менее 24 ч;
3.1.5 Извлекают рельефную меру из футляра и осматривают ее для выявления внешних повреждений (царапин, сколов и других дефектов) и загрязнений. При необходимости поверхность меры очищают от частиц пыли струей очищенного сухого воздуха. На этом этапе возможно использование вспомогательного оптического микроскопа.
3.2 Проведение испытаний
Выполняют операции, необходимые для подготовки микроскопа к работе, в соответствии с требованиями инструкции по его эксплуатации.
3.2.1 Внешний осмотр:
При внешнем осмотре микроскопа должно быть установлено:
- соответствие комплекта поставки микроскопа данным, приведенным в паспорте (формуляре);
- отсутствие механических повреждений всех составных частей микроскопа;
- отсутствие механических повреждений соединительных кабелей и сетевых разъемов;
- наличие маркировки на микроскопе и ее соответствие данным, приведенным в паспорте
3.2.2 Опробование:
а) Рельефную меру устанавливают на рабочий стол испытуемого микроскопа.
б) Зонд микроскопа устанавливают над поверхностью рельефной меры так, чтобы выступ, указанный в паспорте на эту меру в качестве исследуемого элемента, находился в пределах области сканирования.
в) При выполнении операции рекомендуется использовать вспомогательный оптический микроскоп.
г) В соответствии с инструкцией по эксплуатации микроскопа проводят операции, необходимые для приведения его в рабочее состояние (на мониторе микроскопа должен появиться информативный сигнал).
д) Настраивают устройство регистрации видеоизображения таким образом, чтобы число пикселей в направлении сканирования было достаточным для того, чтобы можно было пренебречь значением неопределенности, обусловленным квантованием видеосигнала. Это достигается выбором соответствующих размеров видеоизображения в пикселях и выбором соответствующей настройки увеличения микроскопа. Выбор увеличения осуществляют таким образом, чтобы видеопрофиль элемента, изображенного на рисунке 2, имел вид, приведенный на рисунке 3.
При этом ширина нижнего основания видеопрофиля Вр должна быть не менее 0,4 общей длины видеопрофиля; проекция наклонной стенки видеопрофиля и высота выступа по видеопрофилю Н должны быть не менее 200 пикселей.
е) После завершения операции настройки устройства регистрации видеоизображения определяют значение в пикселях общей длины видеопрофиля в направлении сканирования. Это значение общей длины указывают в протоколе испытаний.
3.2.3 Определение метрологических характеристик:
а) Рельефную меру TDG01 устанавливают на рабочий стол испытуемого микроскопа.
б) Зонд микроскопа устанавливают над рабочей областью рельефной меры.
в) При выполнении операции рекомендуется использовать вспомогательный оптический микроскоп.
г) В соответствии с инструкцией по эксплуатации микроскопа проводят операции, необходимые для приведения его в рабочее состояние (на мониторе микроскопа должен появиться информативный сигнал).
д) Производят сканирование рельефной меры.
е) Область сканирования должна быть размером 3х3 мкм, частота сканирования 1,56 Гц.
ж) Записывается видеоизображение полученного профиля.
з) Рельефную меру TGZ1 устанавливают на рабочий стол испытуемого микроскопа.
и) Зонд микроскопа устанавливают над рабочей областью рельефной меры.
к) При выполнении операции рекомендуется использовать вспомогательный оптический микроскоп.
л) В соответствии с инструкцией по эксплуатации микроскопа проводят операции, необходимые для приведения его в рабочее состояние (на мониторе микроскопа должен появиться информативный сигнал).
м) Производят сканирование рельефной меры.
н) Область сканирования должна быть размером 31х31 мкм, частота сканирования 1,56 Гц.
о) Записывается видеоизображение полученного профиля.
Видеопрофиль, приведенный на рисунке 3, соответствует элементу рельефа меры TDG01, изображенному на рисунке 2.
Значения параметров, указанных на рисунке 3, определяют экспериментально путем обработки полученного видеопрофиля.
При сканировании исследуемого элемента рельефной меры необходимо, чтобы наклон зонда микроскопа (если имеется) был расположен в плоскости, перпендикулярной к направлению перемещения зонда.
рисунок 3 – Полученный вид сечения меры
Наклон зонда должен быть не более 20°. При соблюдении дополнительного условия ортогональности вертикального перемещения зонда, регистрируемая кривая будет симметричной и SL = SR.
Примечание – Если значения SL и SR не равны, то это указывает на неортогональность вертикального перемещения зонда и необходимость определения значения отклонения Z-сканера микроскопа.