|
|
The smart electronic unit for precise measurement of refractive index of air in a nano-positioning stage for scanning probe microscopy (SPM)
Hucl, Václav ; Čížek, Martin ; Buchta, Zdeněk ; Mikel, Břetislav ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
When the traceable measurement of dimensions of samples in scanning probe microscopy is needed the position of the probe tip has to be monitored by a set of laser interferometers. The measurement is done very often during standard atmospheric conditions so the changes of the refractive index of air have an influence to measured values of the length with 1.0exp(-4) relatively. Thus the measurement of the refractive index of air and application of the instantaneous value of the index to all of measurement interferometric axes is necessary. In the work we developed new concept of electronic unit which is able to monitor the refractive index of air on basis of measurement of weather conditions: temperature, humidity and pressure of the air. The unit uses modified Edlen formula for calculation of the refractive index. The next step of the work is verification of accuracy of the measuring capability of the unit. We tested the accuracy with reference unit which measure the refractive index of air by a set of etalon sensors. The expected accuracy of the smart electronic unit falls to the 4.1exp(-7) relatively. The important advantage of the unit is very low power consumption of electronics so the unit causes very small temperature effects to the measuring process.
|
|
|
Differential interferometry with suppression of the influence of refractive index of air for nanometrology
Holá, Miroslava ; Číp, Ondřej ; Hrabina, Jan ; Buchta, Zdeněk ; Lazar, Josef
We present an interferometric technique based on differential interferometry setup for measurement in the subnanometer scale in atmospheric conditions. The motivation for development of this ultraprecise technique is coming from the field of nanometrology. The key limiting factor in any optical measurement are fluctuations of the refractive index of air representing a source of uncertainty on the 1*E-6 level when evaluated indirectly from the physical parameters of the atmosphere. Our proposal is based on the concept of overdetermined interferometric setup where a reference length is derived from a mechanical frame made from a material with very low thermal coefficient on the 1*E-8 level. The technique allows to track the variations of the refractive index of air on-line directly in the line of the measuring beam and to compensate for the fluctuations. The optical setup consists of three interferometers sharing the same beam path where two measure differentially the displacement while the third evaluates the changes in the measuring range acting as a tracking refractometer. The principle is demonstrated on an experimental setup and a set of measurements describing the performance is presented.
|
|
|
Interferometrie nízké koherence v průmyslové metrologii
Buchta, Zdeněk
Příspěvek popisuje experimentélní uspořádání sestavy pro optické čerpání atomů Rubidia. Základem prezentovaného systému je výkonová laserová dioda, resp. pole laserových diod. Emisní spektrum výkonového laseru je zúženo pomocí optické zpětné vazby generované buď optickou mřížkou, případně úskospektrálním výkonovým laserem. Prezentovaný laser byl navržen jako základ sestavy pro produkci hyperpolarizovaného Xenonu.
|
|
|
Výkonové lasery s redukovaným emisním spektrem
Buchta, Zdeněk
Příspěvek popisuje experimentélní uspořádání sestavy pro analýzu bílého interferenčního proužku pomocí barevné CCD kamery. K detekci je využita metoda křížení fází, kdy je hledaný bod povrchu identifikován jako bod rovnosti fází modré, zelené a červené části spektra detekovaného signálu. Prezentovaná sestava byla navržena jako základ sestavy pro bezkontaktní diagnostiku koncových měrek.
|
|
|
Laser interference nano-comparator for length sensor calibration in nanometric scale
Číp, Ondřej ; Mikel, Břetislav ; Čížek, Martin ; Šmíd, Radek ; Buchta, Zdeněk ; Lazar, Josef
In the work we present new laser measuring system for precise calibrations of length measuring transducers. This gauge is called nano-comparator because the resolution of the positioning of the measuring probe is in order of nanometers. The gauge works fully self-controlled and it is equipped by control software which is able to calibrate wide area of transducers. We put main stress to compensating of thermal dilatation of the gauge body and to eliminating of imperfection of linear guide ways which are used for positioning of the testing probe of the gauge. The work presents the first records of scale calibration of an incremental transducer.
|
|
| |
|
|
Generace a detekce hyperpolarizovaného xenonu
Rychnovský, Jan ; Buchta, Zdeněk
Uvádíme experimentální výsledky výroby a detekce hyperpolarizovaného xenonu získané 4,7 T 200 MHz systémem magnetické rezonance (MR). Xenon 129 byl hyperpolarizován pomocí spinové výměny s rubidiem čerpaným ECL laserem jeho základem je výkonová laserová dioda. ECL laser je optimalizovaný pro dosažení maximální účinnosti procesu optického čerpání atomů rubidia. Užití laserového sytému je orientované k činnosti v experimentální sestavě pro produkci hyperpolarizovaných plynů (HpG), především xenonu. Je navržen pro funkčnost v medicínských a průmyslových aplikacích.
|
|
| |
|
|
Workplace for stabilization of laser frequency
Buchta, Zdeněk
Tento článek popisuje nové zařízení pro demonstraci frekvenční stabilizace laserové diody. Jedná se o originální řešení, které je určeno pro praktickou výuku studentů optoelektronických kurzů. Sestava se skládá ze zdroje proudu pro laserovou diodu, teplotního kontroleru a zdroje napětí pro fotodetektor.
|
|
| |
host ::
RSS.