|
Общие сведения и преимущества
В отличие от систем индентирования, построенных на АСМ и использующих в качестве индентора кантилевер, MFP Наноиндентор перемещает специальный индентор перпендикулярно поверхности. Такой тип перемещения позволяет избежать ошибок, характерных для систем, использующих в качестве индентора кантилевер и возникающих из-за поперечных перемещений. |
|
Полная интеграция наноиндентора в атомно-силовой микроскоп позволяет проводить измерения отпечатков методами АСМ, что обеспечивает возможность анализа свойств материалов с недостижимой для методов косвеных измерений точностью.
Конструкция измерительного преобразователя В основе конструкции MFP Наноиндентора находится измерительный преобразователь - уникальная разработка компании Asylum Research. Основным источником ошибки измерений в прецезионных электромеханических преобразователях является наличие теплового дрейфа, возникающего из-за протекания тока и нагрева мелких частей преобразователя. Отличие измерительного преобразователя MFP наноиндентора от традиционных преобразователей заключается в том, что перемещение индентора осуществляется в нем с помощью пьезоэлемента, а измерение положения осуществляется с помощью запатентованной малошумящей сенсорной системы NPS™.
Непревзойденная точность обеспечивается тем, что измеряемые величины - глубина отпечатка и сила воздействия - вычисляются на основе измерения с помощью АСМ. В отличие от распростаненных наноинденторов, которые не имеют возможности проводить измерения силы в реальном времени, использование оптического детектора позволяет выполнять воспроизводимые измерения, количественно оценивать характеристики поверхности, строить кривые нагружения, а так же точно позиционировать индентор.
Оптическая система визуализации Видеокамера направлена под углом 20 градусов к горизонтали и обеспечивает установку индентора на поверхности отражающего образца с точностью 20 мкм при использовании объектива с 5-ти кратным увеличением. Конструкция оптической системы отвязана от системы индентирования и позволяет перемещать видеокамеру по образцу независимо от индентора, а так же легко производить смену объективов. В объектив встроена ирисовая диафрагма, что позволяет изменять глубину резко изображаемого пространства, а прогрмамные настройки - длительность экспозиции, яркость, контрастность и т.д.
Измерение геометрии индентора Для количественного анализа результатов наноиндентирования черезвычайно большое значение имеет геометрическая форма индентора. Непосредственные измерения геометрии индентора - залог высокой точности и повторяемости результатов. Большинство распространенных в настоящее время систем наноиндентирования используют косвенные методы определения геометрии индентора, такие как индентирование стандартного образца (плавленный кварц) и полагаются на некоторые теоретические и экспериментальные упрощения. В отличие от них, MFP Наноиндентор опирается на прямые измерения, производимые с помощью кантилевера атомно-силового микроскопа. Измеряя площадь пятна контакта и соотнося её с глубиной индентирования можно судить о состоянии вершины индентора. Тем самым обеспечивается отсутствие ошибки приближений. Кроме того, АСМ позволяет проводить отбраковку испорченных или изношенных инденторов еще до начала измерений.
|