Застосування мікроканальної пластини як тестового об’єкту для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні

Реферат: Застосування мікроканальної пластини як тестового об'єкту для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні. UA 98340 U (12) UA 98340 U UA 98340 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв контролю геометричних розмірів безконтактним способом і може бути використана на підприємствах машинобудування, приладобудування, в медичних та наукових закладах, інш. При вимірюваннях геометричних параметрів об'єктів в мікронному діапазоні засобами оптичної мікроскопії широко використовуються в якості еталону міри на відбиття та на просвіт [1]. Технологія виготовлення мір впливає на загальну невизначеність вимірювань. Так технологія виготовлення міри на відбиття методом механічного прорізання металічного дзеркального покриття створює крайові навали матеріалу покриття. Наявність кількох максимумів на гістограмі висот поверхні спричинених такими навалами викликає невизначеність зумовлену розфокусуванням зображення в околі штриха. Цей недолік відсутній в еталонних мірах виконаних за технологією електронної літографії та мірах на просвіт. Найближчим аналогом, є тестовий об'єкт для калібрування мікроскопів в мікрометровому та нанометровому діапазонах виконаний у вигляді канавкових структур, стінки котрих мають нахилений профіль, плоску основу та різну ширину на поверхні та на дні. Для всіх елементів витримано постійний кут між бічною стінкою та площиною дна. Лінійні розміри хоча б частини елементів відрізняються один від одного в задану кількість разів, а лінійні розміри найбільшого елементу можуть бути виміряні з високою точністю на використовуваному при проведенні вимірювань атестованому обладнанні [2]. Такий тесовий об'єкт дозволяє контролювати лінійні розміри об'єкту у мікрометровому та нанометровому діапазонах. Недоліком найближчого аналога є те, що така міра дає можливість проводити контроль тільки на відбиття і не є двомірною. Задачею з корисної моделі є створення міри для контролю лінійних розмірів об'єкту у мікрометровому діапазоні на просвіт і має бути двомірною. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується як тестовий об'єкт для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні використовувати мікроканальну пластину, що призначена для роботи як перетворювачів та вторинно-електронних прискорювачів просторовоорганізованих потоків заряджених часток та випромінювання. Мікроканальна пластина (МКП) [3] з конструктивної точки зору - скляний диск, який складається з мікроканальной вставки (МКВ) і монолітного обрамлення (МО). МКВ являє собою стільникову структуру (для круглих МКП, зазвичай, у вигляді дванадцятикутника з рифленими кордонами) з безлічі (500-1000) регулярно розташованих і спечених разом шестикутних мікроканальних сот (МКС), а кожна сота складається з безлічі (5000-10000) регулярно розташованих і спечених разом мініатюрних трубчастих каналів, діаметр яких складає 2-12 мкм в залежності від конкретних технологічних режимів виготовлення (конкретно для кожного 2 значення діаметру), а щільність порядку (0,5-5) 106/см . Матеріал МКП – свинцевосилікатне скло (ССС): основне скло матриці МКВ (стінок каналів) і допоміжне скло, з якого виконано МО. Завдяки спеціальному відпалу у водні відбувається термоводородне відновлення (ТВВ) оксиду свинцю РbО в складі ССС до металевого стану Рb. Відновлення відбувається, переважно, в поверхневому шарі ССС, завдяки чому стінки каналів набувають необхідну електропровідність. Канали МКП зазвичай нахилені на деякий кут (4-13 градусів) щодо нормалі до торців. Нахил каналів істотно послаблює іонний і фотонний зворотний зв'язок при роботі МКП як підсилювач. Вся конструкція є механічно міцною, з максимально-досконалою геометричною структурою каналів і мінімумом структурних дефектів. Жорсткі вимоги пред'являються до гладкості і чистоті поверхонь торців і каналів. Приклад реалізації. Попередньо було проведено тестування мікроканальної пластини на мікроскопі атомних сил, отримали середнє значення зовнішнього радіусу комірки rMP  10 мкм (креслення). Потім її встановлювали на оптичний стіл мікроскопу Біолам і проводили вимірювання об'єкту контролю за координатами X та Y. Оскільки ми працюємо з цифровою системою вимірювання, то результати отримуємо в пікселях rXpix і rY pix . Визначаємо експериментально розмір комірки мікроканальної пластини в пікселях rMPpix . Через математичні перетворення визначаємо пропорцію перерахунку отриманих результатів. Розміри визначаються за формулами rMP  rXpix r r і Y  MP Ypix . X rMPpix rMPpix 1 UA 98340 U 5 10 Мікроканальна пластина як тестовий об'єкт для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні раніше не використовувався. Використання мікроканальної пластини як тестового об'єкту для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні дозволяє створити тестовий об'єкт на просвіт та проводити контроль розмірів об'єкту за двома координатами одночасно. Джерела інформації: 1. Казанцев Г.Д. Измерительное телевидение /Г.Д. Казанцев, М.И. Курячий, И.Н. Пустынский. - М: Высшая школа, 1994. - 288 с. 2. Бокарев В.П., Горнев Е.С., Красников Г.Я., Тодуа П.А., Тестовый объект для калибровки микроскопов в микрометровом и нанометровом диапазонах, патент РФ № 2519826 опуб. 23.01.2013. 3. Кулов С.К., Кесаев С.А., Макаров Е.Н., Пергаменцев Ю.Л., Беришвили Н.В., Бояджиди В.Ю., Попугаев А.Б., Полина Т.В. Мелкоструктурные микроканальные пластины для техники ночного видения // Прикладная физика - № 5, 2006, - с. 75-79. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Застосування мікроканальної пластини як тестового об'єкту для калібрування мікроскопів у мікрометричному діапазоні. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2