|
|
Aktivní úhlové polohování koncové měrky v systému pro její automatickou kalibraci
Buchta, Zdeněk
Týmem vědeckých pracovníků a techniků z ÚPT AVČR v.v.i. a brněnské firmy Mesing spol. s r.o. byl navržen a sestaven systém pro bezkontaktní kalibraci a 3D diagnostiku koncových měrek. Tento systém zavádí do praxe zcela nový, dnes již patentově chráněný, princip kalibrace délky koncové měrky pomocí kombinace bílého a laserového záření. Na rozdíl od současných kalibračních mostů, kde je měrka podrobena dotykovému měření a následnému srovnání s tzv. referenční měrkou, případně systémů, kdy je koncová měrka přisáta na referenční ploše a jako délka měrky je prezentována opticky měřená vzdálenost mezi referenční plochou a volným čelem koncové měrky, je u tohoto přístroje měření provedeno bezdotykově pouze pomocí bílého světla a záření Helium-Neonového laseru. Délka měrky je tak určena bezkontaktně a s přímou návazností na definici jednotky délky jeden metr. Díky důmyslnému systému na manipulaci s koncovými měrkami je měření plně automatické.
|
|
|
Multidimensionální interferometrický odměřovací systém pro AFM mikroskopii - národní etalon pro nanometrologii
Hrabina, Jan
Příspěvek prezentuje výsledky výzkumu na interferometrickém odměřovacím 6-osém systému pro mikroskopii s lokální sondou. Zařízení bylo vyvíjeno ve spolupráci s Českým metrologickým institutem v Brně a je v sestavě s AFM mikroskopem (mikroskop atomárních sil) určeno k provozu jako národní nanometrologický etalon. Systém sestává z komerčního nanopolohovacího stolku řízeného piezoelektrickými aktuátory s možností polohování, metrologického rámu a laserem napájené interferometrické sestavy pro odměřování polohy ve všech šesti osách volnosti.
|
|
|
Nanopositioning with detection of a standing wave
Holá, Miroslava ; Hrabina, Jan ; Číp, Ondřej ; Fejfar, A. ; Stuchlík, J. ; Kočka, J. ; Oulehla, Jindřich ; Lazar, Josef
A measuring technique is intended for displacement and position sensing over a limited range with detection of standing-wave pattern inside of a passive Fabry-Perot cavity. In this concept we consider locking of the laser optical frequency and the length of the Fabry-Perot cavity in resonance. Fixing the length of the cavity to e.g. a highly stable mechanical reference allows stabilizing wavelength of the laser in air and thus to eliminate especially the faster fluctuations of refractive index of air due to air flow and inhomogeneity. Detection of the interference maxima and minima within the Fabry-Perot cavity along the beam axis has been tested and proven with a low loss transparent photodetector with very low reflectivity. The transparent photodetector is based on a thin polycrystalline silicon layer. Reduction of losses was achieved thanks to a design as an optimized set of interference layers acting as an antireflection coating. The principle is demonstrated on an experimental setup.
|
|
|
Interferometric coordinates measurement sytem for local probe microscopy nanometrology
Hrabina, Jan ; Lazar, Josef ; Klepetek, P. ; Číp, Ondřej ; Čížek, Martin ; Holá, Miroslava ; Šerý, Mojmír
We present an overview of new approaches to the design of nanometrology measuring system with a focus on methodology of nanometrology interferometric techniques and associated problems. The design and development of a nanopositioning setup with interferometric multiaxis monitoring and control involved for scanning probe microscopy techniques (primarily atomic force microscopy, AFM) for detection of the sample profile is presented. Coordinate position sensing allows upgrading the imaging microscope techniques up to quantified measuring. Especially imaging techniques in the micro- and nanoworld overcoming the barrier of resolution given by the wavelength of visible light are a suitable basis for design of measuring systems with the best resolution possible. The system is being developed in cooperation with the Czech metrology institute and it is intended to operate as a national nanometrology standard combining local probe microscopy techniques and sample position control with traceability to the primary standard of length.
|
|
|
Nanometrology coordinate measurement machines uncertainties caused by frequency fluctuations of the laser
Hrabina, Jan ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
One of considerable sources of displacement measurement uncertainty in nanometrology systems such as multidimensional interferometric positioning for local probe microscopy is the influence of amplitude and especially frequency noise of a laser source which powers the interferometers. We investigated the noise properties of several laser sources suitable for interferometry for micro- and nano-CMMs (coordinate measurement machines) and compared the results with the aim to find the best option. The influences of amplitude and frequency fluctuations were compared together with the noise and uncertainty contributions of other components of the whole measuring system. Frequency noise of investigated laser sources was measured by two approaches – at first with the help of frequency discriminator (Fabry-Perot resonator) converting the frequency (phase) noise into amplitude one and then directly through the measurement of displacement noise at the output of the interferometer fringe detection and position evaluation. Both frequency noise measurements and amplitude noise measurements were done simultaneously through fast and high dynamic range synchronous sampling to have the possibility to separate the frequency noise and to compare the recorded results.
|
host ::
RSS.