40. Принцип действия атомно-силового микроскопа.

Атомно-силовой микроскоп — сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения.

Используется для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа, с помощью атомно-силового микроскопа можно исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности.

При исследовании незаряженных поверхностей в естественной атмосфере (на воздухе) вклад в силовое взаимодействие зонда и образца формируют силы отталкивания, вызванные механическим контактом крайних атомов зонда и образца (перекрывание электронных оболочек), а также силы притяжения Ван дер Ваальса и капиллярные силы, связанные с наличием пленки адсорбата (воды) на поверхности образца.

Силы притяжения обусловлены также эффектом Казимира (относятся ко всем типам квантованных полей и проявляются на малых расстояниях). Для регистрации взаимодействий нужны зонды размером не более десятка нанометров.

41. Меры устойчивости наноструктур. Связь с плотностями упаковок

Квантовые точки — это 0D-структуры, у которых во всех трех направлениях размеры составляют несколько межатомных расстояний (наноточки, нанопорошки).

Квантовая проволока — структура, у которой в двух направлениях размеры равны нескольким межатомным расстояниям, а в третьем — макроскопической величине. Квантовая проволока — аналог 1D-наноструктуры — это нанопроволоки и нановолокна. В данном случае только одна координата из трех может принимать значения, превышающие 100 нм.

Квантовая яма — структура, у которой в одном направлении размер равен нескольким межатомным расстояниям, а в двух других — макроскопическим величинам может быть представлена одним или несколькими нанообъектами. Квантовая яма — аналог 2D-наноструктуры — это нанопленки и нанопокрытия в виде монослоев. В данном случае две координаты из трех могут принимать значения, превышающие 100 нм.

42. Определение надежности средств измерений. Безотказность средств измерений.

Надежность — это свойство объекта (системы) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, определяющих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования

Надежность системы зависит от большого числа разнообразных факторов, многие из которых являются случайными;

Надежность трудно определить каким-либо одним числовым показателем (часто для этого требуется несколько различных количественных показателей);

Экспериментально определить количественные показатели надежности во много раз сложнее, чем измерить или определить большинство других технических параметров.

Основное свойство, определяющее надежность – безотказность; отказ (событие, заключающееся в нарушении работоспособности) – важнейшее понятие теории надежности.

Надежность — сложное, комплексное свойство, которое в зависимости от назначения системы и условий ее применения состоит из сочетаний свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность — свойство системы непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторой наработки или некоторого времени.

Долговечность характеризует свойство системы сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при заданной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность — это свойство системы, характеризующее ее приспособленность к предупреждению и обнаружению отказов и повреждений и восстановлению работоспособного и исправного состояний путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость — это свойство системы сохранять требуемые значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в период и после хранения и (или) транспортирования.