|
|
SMV-2023-63: Odměřovací interferometrické systémy
Mikel, Břetislav
Smluvní výzkum byl zaměřen na vývoj víceosých odměřovacích systémů využívajících nejpřesnější způsob měření na principu interference laserového záření. Základní referencí je laserový zdroj o vlnové délce 633 nm. Odměřovací systémy jsou určeny do zařízení vyžadující přesnost měření v řádech nanometrů.
|
|
|
SMV-2023-61: Odměřovací systémy pro litografy
Mikel, Břetislav
Smluvní výzkum byl zaměřen na vývoj víceosých odměřovacích systémů využívajících nejpřesnější způsob měření na principu interference laserového záření. Základní referencí je laserový zdroj o vlnové délce 633 nm. Odměřovací systémy jsou určeny do zařízení vyžadující přesnost měření v řádech nanometrů.
|
|
| |
|
|
Analýza profilu povrchů pomocí interferometrie nízké koherence
Pikálek, Tomáš ; Novák, Jiří (oponent) ; Buchta, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá interferometrií nízké koherence, zejména jejím využitím v kombinaci s laserovou interferometrií pro optickou analýzu profilu povrchů. Uvádí principy laserové interferometrie se zaměřením na přesné měření délek a také principy interferometrie nízké koherence. Detailně popisuje metody detekce středu interferenčního proužku v interferometrii nízké koherence a jejich implementaci do prostředí MATLAB. Na základě měření a numerické simulace srovnává přesnost popsaných metod při detekci profilu povrchů, odolnost vůči disperzi a výpočetní náročnost a vybírá nejvhodnější metodu pro použití při analýze profilu povrchů. Popisuje také návrh a realizaci experimentální sestavy pro optické měření profilu povrchů kombinující možnosti laserové interferometrie a interferometrie nízké koherence, měření provedená na této sestavě a zpracování naměřených dat. Pro naměřené hodnoty jsou stanoveny nejistoty a hodnoty jsou srovnány s referenčním měřením.
|
|
|
Analýza a ověření metody měření indexu lomu vzduchu pro laserovou interferometrii
Pikálek, Tomáš ; Novák,, Jiří (oponent) ; Buchta, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá teoretickou analýzou a experimentálním ověřením nové přímé metody měření indexu lomu vzduchu, která využívá kombinaci laserové interferometrie a interferometrie nízké koherence. Základem metody je Michelsonův interferometr s trvale evakuovanou dvoukomorovou kyvetou. Rozdíl optických drah v komorách kyvety, který závisí na indexu lomu vzduchu, je nejprve vypočítán přibližně ze dvou bílých interferenčních signálů. Jejich analýzou ve frekvenční oblasti je zjištěna závislost fázového posunutí způsobeného vzduchem na vlnové délce ve vakuu, která je následně fitována teoretickou závislostí sestavenou pomocí Edlénových rovnic, čímž je získáno fázové posunutí pro vlnovou délku laseru. Pomocí dvojice laserových interferenčních signálů je tato hodnota zpřesněna a použita pro výpočet indexu lomu vzduchu. Nová metoda byla experimentálně ověřena, přičemž naměřené hodnoty byly srovnány se dvěma referenčními metodami, a byly též vyhodnoceny nejistoty provedených měření.
|
|
|
Posouzení geometrické přesnosti obráběcího centra pomocí digitálních inklinometrů
Únar, Jan ; Marek, Tomáš (oponent) ; Holub, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením geometrické přesnosti obráběcího centra MCV 754 QUICK. Pro měření přesnosti byly použity digitální inklinometry BlueSYSTEM od firmy WYLER AG, laserový interferometr XL-80 od firmy RENISHAW, Ballbar QC20-W od firmy RENISHAW a samonaváděcí laserový interferometr LaserTRACER od firmy ETALON AG. Posuzovala se odchylka přímosti Z ve směru osy X. V první části práce je popsána geometrická přesnost stroje, aktuální dostupné přístroje pro měření geometrické přesnosti a vysvětlení pojmu přímost. V druhé části je návrh měření, experiment, následné vyhodnocení a zpracování výsledků a doporučení pro výuku.
|
|
|
Pokročilé interferometrické metody pro souřadnicové odměřování
Holá, Miroslava ; Klapetek,, Petr (oponent) ; Mrňa, Libor (oponent) ; Lazar, Josef (vedoucí práce)
Disertační práce tematicky spadá do oborů Metrologie délky a Nanometrologie. Nanometrologie se zabývá dimenzionálním měřením mikro a nanostruktur s vysokým prostorovým rozlišením, typicky v řádu nanometrů. Rozvoj tohoto oboru souvisí s rozvojem nanotechnologií, kde se uplatňují měřicí metody kombinující zobrazování pomocí mikroskopických technik s odměřováním s rozlišením a přesností na nanometrové úrovni. K měření rozměrů nanostruktur se zde využívá laserová interferometrie, která je v současné době nejpřesnější měřicí technikou dimenzionálních veličin. Požadavky měření na nanometrové úrovni vedou ke snahám posouvat limity interferometrického rozlišení a přesnosti. Interferometrické odměřování je v přesnosti měření limitováno především vlivem indexu lomu vzduchu. V první části práce je uveden teoretický rozbor jednotlivých části laserového interferometru. Druhá část práce je věnována problematice vlivu indexu lomu vzduchu na interferometrické odměřování a výslednou nejistotu měření. Experimentálně ověřuji koncept kompenzace vlivu indexu lomu vzduchu pomocí stabilizace vlnové délky laserového zdroje na mechanickou referenci. V prvním případě se jedná o interferometr se stojatou vlnou vybuzenou v pasivním rezonátoru s odměřováním polohy pomocí unikátního transparentního fotodetektoru, který je schopen detekovat interferenční maxima a minima podél osy svazku v rezonátoru. Dále demonstruji experimentální měřicí sestavu, jejíž předností je sloučení interferometru a refraktometru do jednoho systému. Toto uspořádání eliminuje zdroje chyb způsobené růzností poloh svazku měřicího index lomu (refraktometr) a svazku měřicího vzdálenost (interferometr). Experimentální sestava je využita ke studiu chování proudění vzduchu (okolního prostředí) v závislosti na změně délky měřicích ramen interferometrů. Toto studium je prováděno s důrazem na potenciální aplikace v souřadnicových měřicích systémech v metrologii délky. Stabilizace vlnové délky na mechanickou referenci představuje snížení příspěvku vlivu indexu lomu vzduchu do celkové nejistoty měření o jeden až dva řády. Na základě získaných výsledků navrhuji nová uspořádání interferometrů pro odměřování polohy, kombinující délkovou interferometrii a tracking refraktometr pro on-line kompenzaci fluktuací indexu lomu vzduchu s blízkými svazky. Ve třetí části práce popisuji realizaci interferometrických systémů pro konkrétní aplikace. Pro průmyslové prostředí je určen koncept interferometrické délkové sondy, která umožňuje nanometrové odměřování pomocí zjednodušené konstrukce interferometru. Pro souřadnicové odměřování polohy vzorku až v šesti stupních volnosti jsem realizovala kompaktní modulární interferometrický systém, který je unikátní optickou částí a stabilizovaným laserovým zdrojem. Pro odměřování polohy vzorku v komoře elektronového litografu jsem navrhla a realizovala diferenční interferometr, který pracuje v blízké infračervené oblasti a využívá novou detekční metodu, která byla vyvinuta pro tento systém. Ve čtvrté části uvádím realizaci vysokorychlostního interferometru v diferenčním uspořádání, který umožňuje vyhodnocení vysokocyklové únavy v materiálovém inženýrství. Tento způsob studia vysokocyklové únavy by měl být přínosem jak pro základní výzkum, tak i inženýrskou praxi.
|
|
|
Nejistoty interferometrických měření
Kočí, Radek ; Šedivá, Soňa (oponent) ; Havlíková, Marie (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá nejistotami interferometrických měření a metodami jejich vyhodnocení. V teoretické části je uveden obecný přehled interferometrů a technik interferometrických měření. Dále je rozebrán výpočet nejistoty měření pomocí metody GUM a Monte Carlo. V praktické části práce jsou vyjmenovány a vyčísleny nejistoty konkrétní interferometrické sestavy, pro kterou je následně zpracován výpočet nejistoty měření oběma představenými metodami.
|
|
|
Charakterizace a eliminace termomechanických vlivů v interferometrickém měření délky
Řeřucha, Šimon ; Holá, Miroslava ; Lazar, Josef ; Mikel, Břetislav ; Číp, Ondřej
Neustálé úsilí o rozvoj měření rozměrů v nano- i makroměřítku stále přináší výzvy v oblasti rozšíření velmi přesných měřicích postupů z dobře kontrolovaného experimentálního prostředí s typicky jednorázovým měřicím cyklem na výrobní prostředí s konstantním zatížením. V oblasti laserové interferometrie, která jest jak základním kamenem metrologie délky obecně tak nezbytnou součástí nanometrologie, jsme se zaměřili na dlouhodobou stabilitu měření (tzv. zero-drift) v měřicích scénářích a aplikacích založených na (převážně laserové) interferometrii. Dobře charakterizovaný a kompenzovaný zero-drift měřicí v takové aplikaci nabývá na významu jednak s použitím v prostředí s méně kontrolovaným prostředím a jednak s rostoucím časovým rámcem měření, jako například dlouhá skenování v mikroskopické nanometrologii, dlouhé expozice v elektronové litografii nebo kalibrace s interferometrickou referencí s větším počtem kalibračních bodů nebo opakování. Cílem současného výzkumného úsilí je komplexní zkoumání chybových vlivků a příspěvků k nejistotě měření v souvislosti se zero-driftem v aplikacích založených na laserové interferometrii se zvláštním zaměřením na teplotní vlivy (protože ty se obvykle jeví jako dominantní příspěvek) a přístupy k jejich potlačení. Toto úsilí zahrnuje několik vzájemně se doplňujících se směrů.
|
|
| |
host ::
RSS.