Спосіб надлишкових вимірювань лінійних розмірів нанооб’єктів

Реферат: Винахід належить до вимірювальних засобів для створення високоточних цифрових вимірювачів лінійних розмірів нанооб'єктів. Спосіб надлишкових вимірювань лінійних розмірів нанооб'єктів полягає у опроміненні зображення нанооб'єкта потоком випромінювання заданої потужності Ф 0 та довжини хвилі  0 з вузькою спектральною смугою, формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта, оптичному підсиленні його у k оп рази, оптикоелектронному закономірному перетворенні просторового первинного оптичного образу у просторовий дискретно-аналоговий сигнал, інтегруванні його протягом заданого проміжку часу, підсиленні у k e рази та аналого-цифровому перетворенні просторового дискретно-аналогового сигналу у масив даних, упорядкованому запам'ятовуванні, зворотному перетворенні цих даних у збільшений за розмірами вторинний оптичний образ, додатковому формуванні на екрані дисплею і суміщенні з отриманим вторинним оптичним образом зображень двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими мітками і визначенні значення довжини за числовими мітками шкал або за координатною сіткою з апріорі пронормованими розмірами сторін квадратів. Спочатку встановлюють перше нормоване значення S п1 коефіцієнта перетворення зображення, опромінюють наноміру довжини, зображення первинного оптичного образу наноміри довжини у вигляді вертикальних смуг рівної товщини підсилюють у Sп1 рази і перетворюють у вторинний образ з нормованим за значенням кроком l1({ l1}  Sп1 {l(1 )}) електронним способом змінюють масштаб основних міток двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал доти, доки значення відстані l0 між сусідніми мітками шкал стане рівним підсиленому у S п1 рази значенню відстані l(1 ) між паралельними вертикальними смугами наноміри довжини, тобто до {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} , суміщують UA 97893 C2 (12) UA 97893 C2 початок координат з однією з вертикальних смуг вторинного образу наноміри довжини, ділять розміри квадратів отриманої координатної сітки на десять частин {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} і штучно утворюють додаткову дрібну сітку з нормованим за значенням кроком {l01 }нм  {l01 }нм , запам'ятовують отримане на екрані дисплея графічне зображення шкал з основною та додатковими координатними сітками, заміщають наноміру довжини другою наномірою з лінійним розміром довжини lo , яка вибирається за умови, що {l o }  (3  10){ l1} , аналогічним чином перетворюють первинний оптичний образ другої наноміри у вторинний при коефіцієнті перетворення зображення рівним Sп1 , визначають довжину l 'o ({l 'o }  S п1 {l o }) вторинного оптичного образу другої наноміри, отримане значення довжини N1 або N1 запам'ятовують, замінюють другу наноміру довжини досліджуваним нанооб'єктом невідомої довжини l x , визначають довжину l 2 {l 2 }  Sп1 {l x } вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта аналогічно, отримане значення довжини N 2 або N 2 запам'ятовують, встановлюють друге нормоване значення l 3 ({l 3 }  Sп2 {l x }) Sп2 вторинного коефіцієнта оптичного підсилення образу зображення, досліджуваного визначають нанооб'єкта, довжину заміщують досліджуваний нанооб'єкт невідомої довжини l x другою наномірою, при новому значенні коефіцієнта перетворення Sп2 визначають довжину l 4 ({l 4 }  Sп2 {l 0 }) вторинного оптичного образу цієї наноміри, про дійсне значення довжини досліджуваного нанооб'єкта судять за наданим рівнянням числових значень. Винахід забезпечує виключення систематичних похибок вимірювання. UA 97893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Винахід належить до нанометрії і може бути використаний при створенні високоточних оптико-електронних засобів вимірювання лінійних розмірів нанооб'єктів з попереднім підсиленням оптичного зображення нанооб'єкта та його візуалізацією. Відомий спосіб вимірювання лінійних розмірів нанооб'єктів* (див., наприклад, М.Н.Стриханов, Н.Н.Дегтяренко, В.В.Пилюгин и др. Опыт компьютерной визуализации наноструктур в НИЯУ МИФИ (рис. 14. Измерение расстояний и углов). http://svjornal.corn/example/index.html), оснований на використанні програми інтерактивної візуалізації нанооб'єкта та визначенні найкоротшої відстані між атомами. Відомому способу притаманні недостатньо висока точність вимірювання лінійних розмірів нанообєктів чи відстані між заданими ділянками (атомами), тому що в основу покладені методи прямих вимірювань, що дають результат вимірювання, приведений до виходу вимірювального каналу зі всіма похибками вимірювання. Крім того, відомий спосіб не направлений на зменшення чи виключення систематичних похибок вимірювання. Відомий спосіб визначення лінійних розмірів нанооб'єктів (див. наприклад, А.Ю.Кузин, В.Н.Марютин, В.В.Календин. Методы и средства измерений линейных размеров в нанометровом диапазоне. http://nano-technology. org/nano-metrovyiy-diapason/metodyi-i-sredstvaizmereniy-lineynyih-razmerov-v-nanometro-vom-diap.html), оснований на опроміненні зображення нанооб'єкта потоком оптичного чи жорсткого випромінювання заданої довжини хвилі з вузькою спектральною смугою або когерентним світлом, формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта, оптико-електронному підсиленні його, перетворенні у вторинний оптичний образ з наступним визначенням його розмірів методом прямих вимірювань. Відомому способу також притаманні не достатньо висока точність вимірювання лінійних розмірів нанообєктів чи відстані між заданими ділянками (атомами), тому що в його основу також покладені методи прямих вимірювань, що забезпечують отримання результату вимірювання, приведеного до виходу вимірювального каналу. Крім того, він не забезпечує зменшення чи виключення систематичних похибок вимірювання, в тому числі похибки від зміни довжини оптичного шляху. Найбільш близький за технічною суттю є спосіб вимірювання лінійних розмірів нанооб'єктів (див. Ю.А.Новиков, А.В.Раков, П.А.Тодуа. Нанотехнология и нанометрология. http://www.gpi.ru/trudiof/Vol_62/l_novikov.pdf), оснований на опроміненні зображення нанооб'єкта потоком оптичного (чи жорсткого) випромінювання заданої потужності Ф 0 та довжини хвилі  0 з вузькою спектральною смугою або когерентним світлом і формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта, оптичному підсиленні його у k оп рази, оптико-електронному закономірному перетворенні просторового первинного оптичного образу у просторовий дискретно-аналоговий сигнал, інтегруванні (експозиції) його протягом заданого проміжку часу t 0  1/ 2f зч сек., де f зч - частота зчитування сигналу, електронному підсиленні у k e рази, закономірному аналого-цифровому перетворенні (з коефіцієнтом перетворення k п ) просторового дискретно-аналогового сигналу у масив даних (чисел), упорядкованому запам'ятовуванні отриманих даних (цифрових кодів), зворотному перетворенні (з коефіцієнтом перетворення k ц ) цих даних у збільшений за розмірами вторинний оптичний образ (на екрані дисплея) з загальним коефіцієнтом перетворення (чи підсилення) рівним Sп  k oпk еk ц , на додатковому формуванні на екрані дисплея і суміщенні з отриманим вторинним оптичним образом зображень двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими (оцифрованими) мітками, встановленими з кроком l o , і зображенні відповідної їм 45 50 55 кодокерованої координатної сітки зі змінюваними значеннями сторін квадратів S п1 , визначенні лінійних розмірів вторинного оптичного образу нанооб'єкта шляхом встановлення курсору на початкову та кінцеву точки оптичного образу, найкоротша відстань між котрими є довжиною і підлягає визначенню, з подальшим визначенням значення довжини за числовими мітками шкал чи за координатною сіткою з апріорі пронормованими розмірами сторін квадратів. Відомий спосіб не забезпечує високу точність вимірювання лінійних розмірів нанообєктів чи відстані між заданими його ділянками тому, що в його основу покладений метод прямих вимірювань, що дає результат вимірювання, приведений до виходу вимірювального каналу. Тому всі похибки, що обумовлені нестабільністю параметрів оптико-електронного каналу, впливають на кінцевий результат вимірювання. Крім того, відомий спосіб не забезпечує зменшення чи виключення основних та додаткових систематичних похибок вимірювання, в тому числі й похибки від зміни довжини оптичного шляху. В основу винаходу поставлена задача створення такого способу визначення лінійних розмірів нанооб'єктів, який забезпечував би автоматичне виключення основних та додаткових 1 UA 97893 C2 5 10 15 систематичних похибок вимірювання, обумовлених різною довжиною оптичного шляху, нестабільністю елементів оптико-електронного каналу, забрудненням та запотіванням оптичних елементів оптичних елементів каналу, впливом флуктуації довжини оптичного шляху із-за турбулентності повітря та флуктуацій інтенсивності потоку оптичного випромінювання. Поставлена технічна задача забезпечується тим, що спосіб надлишкових вимірювань лінійних розмірів нанооб'єктів, оснований на опроміненні зображення нанооб'єкта потоком оптичного (чи жорсткого) випромінювання заданої потужності Ф 0 та довжини хвилі  0 з вузькою спектральною смугою або когерентним світломі формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта, оптичному підсиленні його у k оп рази, оптико-електронному закономірному перетворенні просторового первинного оптичного образу у просторовий дискретно-аналоговий сигнал, інтегруванні (експозиції) його протягом заданого проміжку часу t 0  1/ 2f зч сек., де f зч - частота зчитування сигналу, електронному підсиленні у k e рази, закономірному аналого-цифровому перетворенні (з коефіцієнтом перетворення k п ) просторового дискретно-аналогового сигналу у масив даних (цифрових кодів), упорядкованому запам'ятовуванні отриманих даних, зворотному перетворенні (з коефіцієнтом перетворення k ц ) цих даних у збільшений за розмірами вторинний оптичний образ (на екрані дисплею) з загальним коефіцієнтом перетворення (чи підсилення) рівним Sп  k oпk еk ц , на додатковому 20 25 30 35 формуванні на екрані дисплею і суміщенні з отриманим вторинним оптичним образом зображень двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими (оцифрованими) мітками, встановленими з кроком l o , і зображенні відповідної їм координатної сітки з кодокерованими значеннями сторін квадратів (l oj  l oj ) , визначенні лінійних розмірів вторинного оптичного образу нанооб'єкта шляхом встановлення курсору на початкову та кінцеву точки оптичного образу, найкоротша відстань між котрими є довжиною і підлягає визначенню, з подальшим зчитуванням координат точок і визначенням значення довжини за числовими мітками шкал чи за координатною сіткою в апріорі пронормованими розмірами сторін квадратів. Від відомих запропонований спосіб відрізняється тим, що спочатку встановлюють перше нормоване значення S п1 коефіцієнта перетворення (чи підсилення) зображення, опромінюють наноміру довжини, зображення первинного оптичного образу наноміри довжини у вигляді вертикальних смуг рівної товщини (чи паралельних дифракційних смуг або у вигляді зображення нормованої за розміром атомної структури тест-матеріалу наноміри) з нормованим за значенням кроком l(1 ) смуг підсилюють у S п1 рази і перетворюють у вторинний образ з нормованим за значенням кроком l1({ l1}  Sп1 {l(1 )}) смуг, електронним способом змінюють масштаб основних міток двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал доти, доки значення відстані l o між сусідніми мітками шкал стане рівною підсиленому у S п1 рази значенню відстані l(1 ) між паралельними вертикальними смугами наноміри довжини, тобто до {l1}  Sп1 {l(1 )} , суміщують початок координат з однією з вертикальних смуг вторинного образу наноміри довжини (як правило знизу її лівого боку), ділять розміри квадратів отриманої координатної сітки на десять частин {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} } і штучно утворюють додаткову (дрібну) сітку з 40 45 нормованим зазначенням кроком {l01 }нм  {l01 }нм , запам’ятовують отримане на екрані дисплея графічне зображення шкал з основною та додатковими координатними сітками, заміщають наноміру довжини другою наномірою з лінійним розміром довжини lo , яка вибирається за умовою, що {lo }  (3  10){ l1} , аналогічним чином перетворюють первинний оптичний образ другої наноміри у вторинний при коефіцієнті перетворення (чи підсилення) зображення рівним S п1 , визначають довжину l 'o ({l 'o }  S п1 {l o }) вторинного оптичного образу другої наноміри шляхом наведення курсору на початкову та кінцеву точки зазначеного образу, найкоротша відстань між котрими є його довжиною і підлягає визначенню, зчитують один чи декілька (10-100) разів і обробляють координати цих точок, отримане значення довжини N1 чи N1 запам'ятовують, замінюють другу наноміру довжини досліджуваним нанооб'єктом невідомої довжини 50 lx , визначають довжину l 2 {l 2 }  Sп1 {l x } вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта шляхом наведення курсору на початкову та кінцеву точки вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта, відстань між котрими є його довжиною і підлягає визначенню, зчитують один чи декілька (10-100) разів і обробляють координати цих точок, отримане значення довжини 2 UA 97893 C2 N2 чи N2 запам'ятовують, встановлюють друге нормоване значення Sп2 коефіцієнта 5 підсилення зображення, визначають довжину l3 ({l3 }  Sп2 {l x }) вторинного оптичного образу досліджуваного нанооб'єкта шляхом наведення курсору на його початкову та кінцеву точки, зчитують один чи декілька (10-100) разів і обробляють координати цих точок, отримане значення відстані N 3 чи N 3 , запам'ятовують, заміщують досліджуваний нанооб'єкт невідомої 10 довжини l x другою наномірою, при новому значенні коефіцієнта перетворення Sп2 визначають довжину l 4 ({l 4 }  Sп2 {l0 }) вторинного оптичного образу цієї наноміри шляхом наведення курсору та зчитування один чи декілька (10-100) разів координат початку та кінця її образу, отримане значення довжини N 4 чи N 4 запам'ятовують, а про дійсне значення довжини досліджуваного нанооб'єкта судять за рівнянням числових значень Nx  {l01 } N3  N2 N4  N1 чи, при наявності випадкових завад, за рівнянням числових значень N x  {l 01 } 15 20 25 30 35 40 45 N3  N2 N4  N1 , де N1 , N 2 , N 3 і N 4 - усереднені результати вимірювання довжин, що отримані при зчитуванні координат початку та кінця оптичного образу довжини 10-100 разів. Спосіб відрізняється тим, що при формуванні вторинних оптичних образів другої наноміри і досліджуваного нанооб'єкта одним із відомих методів забезпечують рівність між собою довжин оптичного шляху lоп  l1 , lоп   l2 , lоп   l3 і lоп   l4 , де  l1 ,  l2 ,  l3 і  l4 - похибки встановлення заданої довжини оптичного шляху, тобто {l оп1}  {l оп2 }  {lоп3 }  {lоп 4 }  {lоп } при { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  { l }  const або { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  0 . На рисунку наведена функціональна схема цифрового вимірювача лінійних розмірів нанооб'єктів, де 1 - джерело оптичного випромінювання; 2 - точкова діафрагма-джерело; 3 оптична система; 4 - предметний стіл; 5 - об'єкт дослідження; 6 - перший виконавчий механізм; 7 - конфокальна діафрагма; 8 - відеосенсор (прилад з зарядовим зв'язком або ПЗЗ-матриця); 9 формувач напруги керування коефіцієнтом перетворення первинного оптичного образу у вторинний); 10 - другий виконавчий механізм; 11 - мікроконтролер; 12 - постійний запам'ятовуючий пристрій; 13 - оперативний запам'ятовуючий пристрій; 14 - цифровий відліковий пристрій; 15 - графічний дисплей; 16 - клавіатура; 17 - загальна шина. Суть запропонованого способу надлишкових вимірювань лінійних розмірів нанооб'єкта полягає в наступному. Запропонований спосіб визначення лінійних розмірів нанооб'єктів, оснований на опроміненні зображення нанооб'єкта потоком оптичного (чи жорсткого) випромінювання заданої потужності Ф 0 та довжини хвилі  0 з вузькою спектральною смугою або когерентним світлом і формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта. Використання того чи іншого опромінення залежить від способу створення зображення первинного оптичного образу наноміри довжини: у вигляді паралельних смуг рівної товщини; у вигляді паралельних дифракційних смуг чи у вигляді зображення нормованої за розміром атомної структури тест-матеріалу наноміри з нормованим за значенням кроком l(1 ) смуг чи міжатомними відстанями. Все це пов'язано також з використанням того чи іншого мікроскопа (лазерного конфокального оптичного мікроскопа із скануванням, електронного мікроскопа чи іншого). Первинний оптичний образу нанооб'єкта (досліджуваного чи наноміри довжини) оптично підсилюють у k оп рази. Після цього здійснюють оптико-електронне закономірне перетворення підсиленого оптичного просторового образу у просторовий дискретно-аналоговий сигнал. Останній інтегрують протягом заданого проміжку часу t 0  1/ 2f зч сек. Просторовий дискретноаналоговий електричний сигнал підсилюють у k e рази. Потім здійснюють закономірне аналогоцифрове перетворення (з коефіцієнтом перетворення k п ) просторового дискретно-аналогового сигналу у масив даних (цифрових кодів). Отримані дані упорядковано запам'ятовують. Здійснюють зворотне перетворення (з коефіцієнтом перетворення k ц ) отриманих даних у 50 збільшений за розмірами вторинний оптичний образ (на екрані дисплею). Загальний коефіцієнтом перетворення (чи підсилення) стає рівним Sп  k oпk еk ц . 3 UA 97893 C2 5 10 15 Додатково формують на екрані дисплея і суміщують з отриманим вторинним оптичним образом зображення двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими (оцифрованими) мітками, які встановлені з кроком l o . Одночасно на екрані дисплея (у інтерактивному просторі) формують зображення відповідної їм координатної сітки з кодокерованими значеннями сторін квадратів (l oj  l oj ) . Визначення лінійних розмірів вторинного оптичного образу нанооб'єкта здійснюють шляхом встановлення курсору на початкову та кінцеву точки оптичного образу, найкоротша відстань між котрими є довжиною і підлягає визначенню, з подальшим зчитуванням координат точок і визначенням значення довжини за числовими мітками шкал або за координатною сіткою з апріорі пронормованими розмірами сторін квадратів. Від відомих запропонований спосіб відрізняється тим, що спочатку встановлюють перше нормоване значення S п1 коефіцієнта перетворення (чи підсилення) зображення. Опромінюють наноміру довжини. Зображення первинного оптичного образу наноміри довжини у вигляді паралельних смуг рівної товщини (чи паралельних дифракційних смуг або у вигляді зображення нормованої за розміром атомної структури тест-матеріалу наноміри) з нормованим за значенням кроком l(1 ) смуг підсилюють у S п1 рази і перетворюють у вторинний образ з нормованим за значенням кроком l1({ l1}  Sп1 {l(1 )}) смуг. Електронним способом змінюють масштаб основних міток двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал доти, доки значення відстані l o між сусідніми мітками шкал стане 25 рівною підсиленому у S п1 рази значенню відстані l(1 ) між паралельними вертикальними смугами наноміри довжини, тобто до {l1}  Sп1 {l(1 )} . Суміщують початок координат штучної шкали з однією з вертикальних смуг вторинного образу наноміри довжини. Це здійснюють, як правило, знизу її лівого боку. Для підвищення точності відліку результатів вимірювання ділять розміри квадратів отриманої координатної сітки на десять частин, тобто {l 01 }  0,1{l1}  0,1Sп1 {l(1 )} , і штучно створюють додаткову (дрібну) 30 сітку з нормованим за значенням кроком {l01 }нм  {l01 }нм . Після цього запам'ятовують отримане на екрані дисплею графічне зображення шкал з основною та додатковими координатними сітками. Заміщають наноміру довжини, яку використовували для калібрування віртуальної шкали на екрані дисплею, другою наномірою. Лінійний розмір довжини l0 другої наноміри вибирається за 35 умови, що {lo }  (3  10){ l1} . Вважаємо, що при вимірюваннях повинна використовуватися наноміра довжини, однорідна з нанооб'єктом. Це необхідно для урахування тотожних оптичних властивостей досліджуваного нанооб'єкта і наноміри довжини. Аналогічним чином перетворюють первинний оптичний образ другої наноміри довжини у вторинний при коефіцієнті перетворення (чи підсилення) потоку випромінювання рівним S п1 . 20 40 Визначають довжину l 'o ({l 'o }  S п1 {l o }) вторинного оптичного образу другої наноміри шляхом наведення курсору на початкову (індекс «п») та кінцеву (індекс «п») точки зазначеного образу, найкоротша відстань між котрими є його довжиною і підлягає визначенню. Зчитують один чи декілька (10-100) разів і обробляють координати цих точок. В результаті отримують числове значення N1 довжини наноміри. I. При використанні за сенсор тільки лінійної ПЗЗ-матриці це значення може бути описано наступним чином: N1  k e k оп1Ф о е  {l }k {l o }k ц  k e k оп1Ф е {l o }k ц  S п1Ф е {l o } ,(1) оп 45 2 де Ф е  Ф о е  {lоп }k 2 - потік енергії випромінювання на одиницю довжини; l oп - довжина оптичного шляху потоку оптичного випромінювання;  - коефіцієнт поглинання потужності потоку оптичного випромінювання; k 2  2 , або N1  k ek оп1Фо е {lоп }k2 k ц {lo }  k ek оп1k ц Феk{lo }  Sп1Фе {lo } ,(2) 50 де Ф x1 - середнє (за 10-100 зчитувань) значення загального потоку енергії Ф x1  Ф e lo ; {l oп } середнє (за 10-100 зчитувань) значення довжини оптичного шляху. Значення (1) і (2)запам'ятовуються. Вважається, що за час вимірювань значення коефіцієнта оптичного поглинання постійно. Може змінюватися тільки довжина оптичного шляху. 4 UA 97893 C2 5 10 II. При використанні за відеосенсор прямокутної ПЗЗ-матриці, мають місце наступні три випадки: 1) при встановленні другої наноміри довжини паралельно (індекс «г» від слова «горизинтально») осі абсцис віртуальної шкали шляхом повороту предметного столу з об'єктом, результат вимірювання отримують у вигляді N1  N1гп  N1гк  Sп1 {Фe } {lo } (3) чи (4) N1  N1гп  N1гк  S п1 {Ф e } {l o } , де - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини наноміри на вісь абсцис; 2) при розміщенні другої наноміри довжини паралельно (індекс «в» від слова «вертикально») осі ординат віртуальної шкали шляхом повороту предметного столу з об'єктом, результат вимірювання отримують у вигляді (5) N1  N1вп  N1вк  Іп1 {Ф е } {l o } , чи N1  N1вп  N1вк  Іп1 {Ф е } {l o } , (6) де N1вп і N1вк N1вп і N1вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та 15 кінцевої точок довжини наноміри на вісь ординат; 3) при розміщенні нанооб'єкта під кутом  до осей координат (без повороту предметного столу), результат вимірювання отримують у вигляді 2 2 N1  N1г  N1в  ( 1гп  1гк )2  ( 1вп  1вк )2  Sп1 {Фе } {lo } (7) чи 2 N1  N1г  N1в 2   1гп де  1гп і 1гк  ,  1гп 20   1гк     2 1вп   1вк  2  Sп1 {Ф е } {l o } ,(8) і  1гк  - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини наноміри на вісь абсцис;  1вп і  1вк  1вп і  1вк неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини наноміри на вісь ординат. Отримане значення довжини N1 чи N1 запам'ятовують. 25 30 Замінюють другу наноміру довжини досліджуваним нанооб'єктом невідомої довжини l x . Визначають довжину l 2 ({l 2 }  Sп1 {l x }) вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта шляхом наведення курсору на початкову та кінцеву точки вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта, відстань між котрими є його довжиною і підлягає визначенню. Зчитують один чи декілька (10-100) разів і обробляють координати цих точок. Отримане значення довжини N2 досліджуваного нанооб'єкта запам'ятовують. I. При використанні за сенсор тількі лінійної ПЗЗ-матриці це значення може бути описано наступним чином: N2  k e k оп1 {Ф о }е  {l }k {l x }k ц  k e k оп1 {Ф е } {l x }k ц  S п1 {Ф е } {l x } (9) чи оп 2 N2  k ek оп1 {Фо }е {lоп }k2 {l x }k ц  k ek оп1 {Фе } {l x }k ц  Sп1{Фе } {l x } .(10) 35 40 Значення (9) і (10) запам'ятовують. II. При використанні за відеосенсор прямокутної ПЗЗ-матриці, мають місто наступні три випадки: 1) при встановленні досліджуваного нанооб'єкта паралельно осі абсцис віртуальної шкали шляхом повороту предметного столу з об'єктом, результат вимірювання отримують у вигляді N2  N2гп   2гк  Sп1 {Ф е } {l x } (11) чи N2  N2гп   2гк  S п1 {Ф е } {l x } , (12) де N 2гп і  2гк N 2гп і  2гк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь абсцис; 5 UA 97893 C2 2) при розміщенні досліджуваного нанооб'єкта паралельно осі ординат віртуальної шкали, за рахунок повороту предметного столу, результат вимірювання отримують у вигляді N2  N2вп   2вк  Sп1 {Фе } {l x } (13) чи (14) N2  N2вп   2вк  S п1 {Ф е } {l x } , 5 де N2вп і  2вк , N 2вп і  2вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь ординат; 3) при розміщенні досліджуваного нанооб'єкта під кутом (3 до осей координат, - без повороту предметного столу з нанооб'єктом, результат вимірювання отримують у вигляді N2  N2г  N2в  (  2гп   2гк )2  (  2вп   2вк )2  Sп1 {Фе } {l x } (15) 2 2 чи 2 N2  N2г  N2в 2   2гп   2гк     2 2вп   2вк  2  Sп1 {Ф е } {l x } ,(16) де  2гп і  2гк ,  2гп і  2гк  - неусереднені і усереднені числові значення проекції 10 початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь абсцис;  2вп і  2вк ,  2вп  і  2вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь ординат. Отримані значення (11)-(16) запам'ятовують. Встановлюють друге нормоване значення Sп2 15 Визначають довжину l3 {l3 }  Sп2 {l x ) вторинного оптичного образу досліджуваного нанооб'єкта шляхом наведення курсору на його початкову та кінцеву точки. Зчитують один чи декілька (10100) разів і обробляють координати цих точок, отримане значення відстані N3 запам'ятовують. I. При використанні за сенсор тільки лінійної ПЗЗ-матриці це значення може бути описано наступним чином: N3  k e k оп 2 {Ф о }е  {l }k {l x }k ц  k e k оп 2 Ф е {l x }k ц  S п2 Ф е {l x } ,(17) чи оп 20 коефіцієнта підсилення зображення. 2 N3  k ek оп2 {Фо }е {lоп }k2 {l x }k ц  k ek оп1{Фе } {l x }k ц  Sп2 {Фе } {l x } .(18) 25 Отримані значення (17) і (18) запам'ятовують. II. При використанні за відеосенсор прямокутної ПЗЗ-матриці, мають місто наступні три випадки: 1) при розміщенні досліджуваного нанооб'єкта паралельно осі абсцис віртуальної шкали N3  N3гп   3гк  Sп2 {Ф е } {l x } (19) чи N3  N3гп   3гк  S п2 {Ф е } {l x } , (20) де N3гп і  3гк , N 3гп N 3гк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь абсцис. 2) при розміщенні досліджуваного нанооб'єкта паралельно осі ординат віртуальної шкали N3  N3вп   3вк  Sп2 {Ф е } {l x } (21) чи N3  N3вп   3вк  S п2 {Ф е } {l x } , (22) 30 де N3вп і  3вк , N 3вп і  3вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь ординат. 3) при розміщенні досліджуваного нанооб'єкта під кутом  до осей координат, 2 2 N3  N3г  N3в  (  3гп   3гк  ) 2  (  3вп   3вк ) 2  Sп2 {Ф е } {l x } (23) чи 2 2 N3  N3 г  N3 в  де  3гп 35  3гк   3гп  3гп   3гк     2 3вп    3вк  2  S п2 {Ф е } {l x } ,(24) і  3гк  - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь абсцис;  3вп і  3вк 6 UA 97893 C2  3вп   3вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок 5 довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь ординат. Заміщують досліджуваний нанооб'єкт невідомої довжини l x другою наномірою довжиною lo . При новому значенні коефіцієнта перетворення k п2 визначають довжину l 4  k п2l0 вторинного оптичного образу цієї наноміри шляхом наведення курсору та зчитування один чи декілька (10100) разів координат початку та кінця її образу, отримане значення довжини N 4 запам'ятовують. I. При використанні за сенсор тільки лінійної ПЗЗ-матриці це значення може бути описано наступним чином: N 4  k e k оп 2 {Ф о }е  {l }k {l 0 }k ц  k e k оп 2 {Ф е } {l 0 }k п2  S п2 Ф е {l 0 } ,(25) чи оп 2 N4  k ek оп2 {Фо }е {lоп }k2 {l0 }k ц  k ek оп2 {Фе } {l0 }k ц  Sп2 {Фе } {l0 } .(26) 10 15 20 Отримані значення (25) і (26) запам'ятовують. II. При використанні за відеосенсор прямокутної ПЗЗ-матриці, мають місце наступні три випадки: 1) при розміщенні вторинного оптичного образу другої наноміри паралельно осі абсцис віртуальної шкали N4  N4гп   4гк  Sп2 {Фе } {l0 } (27) чи N4  N4гп   4гк  S п2 {Ф е } {l 0 } , (28) де N 2гп і  2гк N 2гп і  2гк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь абсцис; 2) при розміщенні вторинного оптичного образу другої наноміри паралельно осі ординат віртуальної шкали N4  N4вп   4вк  Sп2 {Фе } {l0 } (29) чи N4  N4вп   4вк  Sп2 {Ф е } {l 0 } , (30) де N 4вп і  4вк N 4вп і  4вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини досліджуваного нанооб'єкта на вісь ординат; 3) при розміщенні вторинного оптичного образу другої наноміри під кутом  до осей координат, N4  N2г  N2в  (  4гп   4гк  )2  (  4вп   4вк )2  Sп2 {Ф е } {l0 } (31) 4 4 25 чи N4  N   N  2 4г 2 4в   4гп де  4гп і  4гк  ,  4гп   4гк   4гк     2 4вп   4вк  2  S п2 {Ф е } {l x } ,(32) - неусереднені і усереднені числові значення проекції початкової та кінцевої точок довжини вторинного оптичного образу другої наноміри на вісь 1  4вк - неусереднені і усереднені числові значення проекції абсцис;  4вп і  4вк  4вп  30 початкової та кінцевої точок довжини вторинного оптичного образу другої наноміри на вісь ординат. Про дійсне значення довжини досліджуваного нанооб'єкта судять за рівнянням числових значень k e k оп {Ф o }e  {lоп }k 2 {l x }k ц k e k оп 2 {Ф o }e  {lоп }k 2 {l x }k ц  k e k оп1 {Ф о }e  {lоп }k 2 {l x }k ц N3  N 2  N 4  N1  {l 01 } k e k оп 2 {Ф o }e  {lоп }k 2 {l 0 }k ц  k e k оп1 {Ф о }e  {lоп }k 2 {l 0 }k ц , k оп 2 {l x }  k оп1 {l x } {l x }  {l 01 }  {l 01 }  {l x } k оп 2 {l 0 }  k оп1 {l 0 } {l 01 ) N x  {l 01 } N x  {l 01 } N3  N2 N4  N1 , (34) 7 (33) UA 97893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Як видно з рівнянь (33) і (34) числових значень, результат вимірювання не залежить від потужності потоку оптичного випромінювання, від коефіцієнта поглинання, довжини оптичного шляху, від абсолютних значень коефіцієнтів оптичного підсилення, електронного підсилення і цифро-аналогового перетворення. Особливістю запропонованого способу є те, що кінцевий результат отриманий приведеним до входу оптико-електронного каналу, тобто має розмірність у нанометрах, як й наноміра. Як видно з (33) і (34), похибка вимірювання залежить, в основному, від похибки наноміри довжини, що використовується. При формуванні вторинних оптичних образів другої наноміри і досліджуваного нанооб'єкта рівність між собою довжин оптичного шляху lоп  l1 , lоп   l2 , lоп   l3 , і lоп   l4 , де  l1 ,  l2 ,  l3 і  l4 похибки встановлення заданої довжини оптичного шляху, забезпечують одним із відомих методів таким чином, щоб {l оп1}  {l оп2 }  {lоп3 }  {lоп 4 }  {lоп } при { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  { l }  const або { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  0 . До відомих методів можна віднести: метод, пов'язаний з фіксацією положення фокусу (у конфокальній мікроскопії) і переміщенням тільки предметного столу вздовж вертикальної осі; метод вирівнювання довжини оптичного шляху за рахунок введення додаткового шляху, тобто методом «сірого клина»; метод, оснований на зміні одного з парціальних коефіцієнтів підсилення, що складають загальний коефіцієнт Sп  k oпk еk ц перетворення первинного оптичного образу у вторинний, в залежності від зміни висоти досліджуваного нанооб'єкта відносно висоти другої наноміри тощо. При наявності випадкових завад різної фізичної природи, що вносять випадкову складову похибки в кінцевий результат вимірювання, здійснюється по 10-100 зчитувань координат початкової та кінцевої точок з наступною статистичною обробкою отриманих результатів (див. парні номери формул). По отриманих результатах визначають середні значення вимірювальних довжин та їх невизначеність. Отримані усереднені результати багатократних вимірювань довжин також обробляють за рівнянням числових значень (34). Таким чином, запропонований спосіб визначення лінійних розмірів нанооб'єктів забезпечує автоматичне виключення основних та додаткових систематичних похибок вимірювання, обумовлених довгостроковою нестабільністю елементів оптико-електронного каналу, забрудненням та запотіванням оптичних елементів оптичних елементів каналу, що збільшує коефіцієнт поглинання, впливом зміни довжини оптичного шляху та флуктуацій інтенсивності потоку оптичного випромінювання. Пояснемо суть запропонованого способу визначення лінійних розмірів нанооб'єктів на прикладі роботи цифрового вимірювача лінійних розмірів нанооб'єктів, структурна схема якого наведена на рисунку. В прикладі за оптичну систему використовується оптична система конфокального мікроскопа. За допомогою джерела оптичного випромінювання 1 формується потік оптичного випромінювання заданої довжини хвилі в інфрачервоному чи ультрафіолетовому діапазоні. Цей потік проходить через точкову діафрагму-джерело 2 і, через оптичну систему 3 надходить на нанооб'єкт (наноміру чи досліджуваний нанооб'єкт) і опромінює його. Слід зауважити, що оптична система включає в собі напівпрозоре дзеркало ППЗ та систему лінз СЛ, коефіцієнт оптичного підсилення якої може бути змінений на нормоване значення за допомогою вихідного сигналу з формувача напруги 9. Відбитий від нанооб'єкта потік оптичного випромінювання у вигляді первинного оптичного образу нанооб'єкта зворотно проходить через оптичну систему 3, підсилюється у k оп рази, відбивається від напівпрозорого дзеркала НПЗ і через конфокальну діафрагму 7 надходить на вхід відеосенсора 8. За допомогою останнього здійснюється перетворення, а потім у цифровий, що являє собою масив даних (кодів чисел). Масив даних надходить на паралельний порт «А» мікроконтролера 11. За заданою програмою здійснюється цифрове підсилення цифрового образу. Отриманий масив даних з виходу порту «F» надходить на графічний дисплей, де перетворюється у вторинний, підсилений у k п рази, оптичний образ нанооб'єкта. За допомогою сигналу з виходу формувача 9 напруги керування коефіцієнтом перетворення первинного оптичного образу у вторинний здійснюється встановлення заданого значення коефіцієнта перетворення оптико-електронного каналу - S п1 чи Sп2 . Вихідний сигнал залежить від коду числа, що надходить на цифровий вхід формувача 9 з виходу порту «С» мікроконтролера 11. Результат вимірювання відображається на цифровому відліковому пристрої 14, що підключений до порту «D» мікроконтролера 11. Керування роботою цифрового вимірювача здійснюється за допомогою клавіатури 16, яка, через загальну шину 17, підключена до паралельного порту «В» мікроконтролера 11. Для запам'ятовування великого масиву 8 UA 97893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 постійних та оперативних даних використовуються постійний запам'ятовуючий пристрій 12 та оперативний запам'ятовуючий пристрій 13. Керування предметним столом 4 здійснюється по команді з мікроконтролера 11, що подається у вигляді кодів чисел на входи першого 6 і другого 10 виконавчих механізмів. За допомогою першого виконавчого механізму 6 здійснюється переміщення предметного столу 4 по вертикалі та його кругове переміщення. За допомогою другого виконавчого механізму 10 здійснюється переміщення предметного столу 4 по горизонталі. Робота цифрового вимірювача лінійних розмірів нанооб'єктів складається з чотирьох тактів вимірювання довжин нанооб'єктів та одного такту обчислення результатів надлишкових вимірювань. Після натиску кнопки «пуск» на клавіатурі на екрані графічного дисплею 15 з'являється зображення двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими (оцифрованими) мітками, встановленими з кроком l o , а також зображення відповідної їм координатної сітки з кодокерованими значеннями сторін квадратів. По команді з мікроконтролера 11 предметний стіл 4 встановлюється по центру оптичної осі. Після цього встановлюється перше значення S п1 коефіцієнта перетворення оптикоелектронного каналу. Відомим способом на підкладку предметного столу 4 встановлюють першу зразкову міру довжини. На екрані графічного дисплея 15 отримують вторинний оптичний образ наноміри довжини у вигляді паралельних смуг рівної товщини з нормованим за значенням кроком. Встановлюють зазначені смуги рівної товщини паралельно вертикальним лініям координатної сітки. Це здійснюють шляхом повороту предметного столу з першою наномірою. Потім автоматично чи оператором суміщають між собою вертикальні лінії від першої наноміри з лініями координатної сітки. Електронним способом змінюють масштаб основних міток двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал доти, доки значення відстані l o між сусідніми мітками шкал стане рівною підсиленому у S п1 рази значенню відстані l(1 ) між паралельними вертикальними смугами першої наноміри довжини, тобто до {l1}  Sп1 {l(1 )} ; По команді з мікроконтролера 11 суміщають початок координат з однією з вертикальних смуг вторинного образу наноміри довжини (як правило знизу її лівого боку). Ділять розміри квадратів отриманої координатної сітки на десять частин {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} , тобто штучно утворюють додаткову (дрібну) сітку з нормованим за значенням кроком {l 01 }нм  {l 01 }нм . Отримане на екрані дисплея графічне зображення шкал з основною та додатковими координатними сітками запам'ятовують в оперативному запам’ятовуючому пристрої 13. Заміщають наноміру довжини другою наномірою з лінійним розміром довжини lo . Визначають довжину вторинного оптичного образу другої наноміри шляхом наведення курсору на початкову та кінцеву точки її оптичного образу, відстань між котрими є довжиною наноміри і підлягають визначенню. Зчитують і обробляють координати цих точок. Обчислюють та запам'ятовують отриманий результат (1) в оперативному запам'ятовуючому пристрої 13. У другому такті замінюють другу наноміру довжини досліджуваним нанооб'єктом невідомої довжини l x . Це здійснюється, наприклад, шляхом переміщення предметного столу 4 таким чином, щоб на екрані графічного дисплею ми побачили досліджуваний нанооб'єкт 5. Визначають довжину вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта шляхом наведення курсору на початкову та кінцеву точки вторинного оптичного образу досліджуваного нанооб'єкта, відстань між котрими є його довжиною і підлягає визначенню. Зчитують і обробляють координати цих точок. Отримане значення довжини (5) досліджуваного нанооб'єкта запам’ятовують в оперативному запам'ятовуючому пристрої 13. У третьому такті, по команді з мікроконтролера 11, встановлюється нове значення коефіцієнта Sп2 перетворення оптико-електронного каналу. Визначають довжину вторинного оптичного образу досліджуваного нанооб'єкта вже при новому значенні Sп2 коефіцієнта перетворення. Отримане значення довжини (9) запам'ятовують в оперативному запам’ятовуючому пристрої 13. У четвертому такті заміщають досліджуваний нанооб'єкт другою наномірою з лінійним розміром довжини lo шляхом відповідного переміщення предметного столу 4 вздовж осі абсцис. Визначають довжину вторинного оптичного образу другої наноміри при новому значенні 9 UA 97893 C2 5 10 15 20 коефіцієнта Sп2 перетворення оптико-електронного каналу. Наводять курсор на початкову та кінцеву точки її оптичного образу. Натискують кнопку «зчитування» на клавіатурі 16 і зчитують координати цих точок. Обчислюють та запам'ятовують отриманий результат (13) в оперативному запам'ятовуючому пристрої 13. У пятому такті результати проміжних вимірювань обробляють за рівнянням числових значень (33). Отриманий результат запам'ятовують в постійному запам'ятовуючому пристрої 12. У цифровому вимірювачі лінійних розмірів нанооб'єктів існує також режим вимірювання при наявності випадкових завад різної фізичної природи, що вносять випадкову складову похибки в кінцевий результат вимірювання. Для цього по команді «вимірювання при завадах», що надається натиском на відповідну кнопку клавіатури 16, виконується програма вимірювання, за якою в кожному такті здійснюють по 10-100 вимірювань. По отриманих результатах визначають середні значення довжин в кожному такті та їх невизначеність. Отримані усереднені результати багатократних вимірювань довжин обробляють за рівнянням числових значень (34). Для забезпечення рівності між собою довжин оптичного шляху при кожному такті вимірювання використана оптична система 3 конфокального мікроскопа з високоточною фіксацією положення фокусної плями. Шляхом переміщення предметного столу 4 вздовж вертикальної осі до фокусованої оптичної плями. Тим самим здійснюється вирівнювання довжини оптичного шляху від нанооб'єкта до відеосенсора 8. Таким чином, запропонований спосіб вимірювання лінійних розмірів нанооб'єктів забезпечує вирішення поставленої технічної задачі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 Спосіб надлишкових вимірювань лінійних розмірів нанооб'єктів, оснований на опроміненні зображення нанооб'єкта потоком оптичного або жорсткого випромінювання заданої потужності Ф 0 та довжини хвилі  0 з вузькою спектральною смугою або когерентним світлом тієї ж потужності, формуванні первинного просторового оптичного образу нанооб'єкта, оптичному підсиленні його у k оп рази, оптико-електронному закономірному перетворенні просторового первинного оптичного образу у просторовий дискретно-аналоговий сигнал, інтегруванні його протягом заданого проміжку часу t 0  1/ 2f зч сек., де f зч - частота зчитування сигналу, електронному підсиленні у k e рази, закономірному аналого-цифровому перетворенні з коефіцієнтом перетворення k п просторового дискретно-аналогового сигналу у масив даних, упорядкованому запам'ятовуванні отриманих даних, зворотному перетворенні з коефіцієнтом перетворення k ц цих даних у збільшений за розмірами вторинний оптичний образ на екрані дисплея з загальним коефіцієнтом перетворення або підсилення, рівним S п  k oпk е k ц , додатковому формуванні на екрані дисплея і суміщенні з отриманим вторинним оптичним образом зображень двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал з відповідними числовими мітками, встановленими з кроком lo , і зображенні відповідної їм координатної сітки з 40 45 50 кодокерованими значеннями сторін квадратів ( l oj  l oj ) , визначенні лінійних розмірів вторинного оптичного образу нанооб'єкта шляхом встановлення курсора на початкову та кінцеву точки оптичного образу, найкоротша відстань між якими є довжиною і підлягає визначенню, з подальшим зчитуванням координат точок і визначенням значення довжини за числовими мітками шкал або за координатною сіткою з апріорі пронормованими розмірами сторін квадратів, який відрізняється тим, що спочатку встановлюють перше нормоване значення S п1 коефіцієнта перетворення або підсилення зображення, опромінюють наноміру довжини, зображення первинного оптичного образу наноміри довжини у вигляді вертикальних смуг рівної товщини або паралельних дифракційних смуг, або у вигляді зображення нормованої за розміром атомної структури тест-матеріалу наноміри з нормованим за значенням кроком l(1 ) смуг, підсилюють у S п1 рази і перетворюють у вторинний образ з нормованим за значенням кроком l1({ l1}  Sп1 {l(1 )}) , електронним способом змінюють масштаб основних міток двох лінійних взаємно перпендикулярних шкал доти, доки значення відстані l0 між сусідніми мітками шкал стане рівним підсиленому у Sп1 рази значенню відстані l(1 ) між 55 паралельними вертикальними смугами наноміри довжини, тобто до {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} , суміщують початок координат з однією з вертикальних смуг вторинного образу наноміри 10 UA 97893 C2 довжини як правило знизу її лівого боку, ділять розміри квадратів отриманої координатної сітки на десять частин {l01 }  0,1{l1}  0,1k п1 {l(1 )} і штучно утворюють додаткову дрібну сітку з 5 10 15 нормованим за значенням кроком {l01 }нм  {l01 }нм , запам'ятовують отримане на екрані дисплея графічне зображення шкал з основною та додатковими координатними сітками, заміщають наноміру довжини другою наномірою з лінійним розміром довжини lo , яка вибирається за умови, що {l o }  (3  10){ l1} , аналогічним чином перетворюють первинний оптичний образ другої наноміри у вторинний при коефіцієнті перетворення або підсилення зображення, який дорівнює Sп1 , визначають довжину l 'o ({l 'o }  S п1 {l o }) вторинного оптичного образу другої наноміри шляхом наведення курсора на початкову та кінцеву точки зазначеного образу, найкоротша відстань між якими є його довжиною і підлягає визначенню, зчитують один або декілька від 10 до 100 разів і обробляють координати цих точок, отримане значення довжини N1 або N1 запам'ятовують, замінюють другу наноміру довжини досліджуваним нанооб'єктом невідомої довжини l x , визначають довжину l 2 {l 2 }  Sп1 {l x } вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта шляхом наведення курсора на початкову та кінцеву точки вторинного оптичного образу досліджуваного об'єкта, відстань між якими є його довжиною і підлягає визначенню, зчитують один або декілька від 10 до100 разів і обробляють координати цих точок, отримане значення довжини N 2 чи N 2 запам'ятовують, встановлюють друге нормоване 20 25 значення Sп2 коефіцієнта підсилення зображення, визначають довжину l 3 ({l 3 }  Sп2 {l x }) вторинного оптичного образу досліджуваного нанооб'єкта шляхом наведення курсора на його початкову та кінцеву точки, зчитують один або декілька від 10 до 100 разів і обробляють координати цих точок, отримане значення відстані N 3 або N 3 запам'ятовують, заміщують досліджуваний нанооб'єкт невідомої довжини l x другою наномірою, при новому значенні коефіцієнта перетворення Sп2 визначають довжину l 4 ({l 4 }  Sп2 {l 0 }) вторинного оптичного образу цієї наноміри шляхом наведення курсора та зчитування один або декілька від 10 до 100 разів координат початку та кінця її образу, отримане значення довжини N 4 чи N 4 запам'ятовують, а про дійсне значення довжини досліджуваного нанооб'єкта судять за рівнянням числових значень Nx  {l 01 } N3  N2 N4  N1 або, при наявності випадкових завад, за рівнянням числових значень N3  N 2 30 N x  {l 01 } 35 N1 , N 2 , N 3 і N 4 - усереднені результати вимірювання довжин, що отримані при зчитуванні координат початку та кінця оптичного образу довжини від 10 до 100 разів. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при формуванні вторинних оптичних образів другої наноміри і досліджуваного нанооб'єкта одним із відомих методів забезпечують рівність між собою довжин оптичного шляху lоп  l1 , l оп   l2 , l оп   l3 , і l оп   l4 , де  l1 ,  l2 ,  l3 і  l4 N4  N1 , де похибки встановлення заданої довжини оптичного шляху, тобто {l оп1}  {l оп2 }  {lоп3 }  {lоп 4 }  {lоп } при { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  { l }  const або { l1}  { l2 }  { l3 }  { l4 }  0 . 11 UA 97893 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12