SPOSÓB UZYSKANIA CHARAKTERYSTYKI WIDMOWEJ MIKROSKOPU SONDY SKANUJĄCEJ

Mariia Kataieva

kataeva.mariia@gmail.com
National Aviation University, Kiev, Ukraine (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0002-1586-1861

Vladimir Kvasnikov


National Aviation University, Kiev, Ukraine (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0002-6525-9721

Abstrakt

W artykule omówiono metody i algorytmy cyfrowego przetwarzania i filtracji podczas nano-pomiarów z wykorzystaniem mikroskopu z sondą skanującą. Badane są metody korekcji częstotliwości obrazu, w szczególności wykorzystanie transformaty Fouriera z różnymi metodami filtracji w celu poprawy jakości otrzymanego obrazu. Opracowano stabilne algorytmy obliczeniowe do konwersji sygnałów dyskretnych na podstawie transformaty Fouriera. Przedstawiono metody interpretacji numerycznych wyników dyskretnej transformaty Fouriera w takich pakietach jak Matlab, MathCad, Matematica. Proponuje się zastosowanie transformacji okienkowej opracowanej na podstawie transformaty Fouriera, która pozwala wyodrębnić charakterystykę informacyjną sygnału i zmniejszyć wpływ czynników destabilizujących występujących podczas przetwarzania sygnału z mikroskopu z sondą skanującą w warunkach rzeczywistych.


Słowa kluczowe:

nano-pomiar, cyfrowe przetwarzanie sygnału, mikroskop z sondą skanującą, transformata Fouriera

Addison P. S.: Secondary transform decoupling of shifted nonstationary signal modulation components: application to photoplethysmography. Int. J. Wavelets Multires. Inf. Proc. 2, 2004, 43–57.
DOI: https://doi.org/10.1142/S0219691304000329   Google Scholar

Falvo M. et al.: The nanomanipulator: A teleoperator for manipulating materials at the nanomerter scale. Proc. of Int. Symp. On Science and Technology of Atomically Engineered Materials, 1996, 579–586.
  Google Scholar

Hyon C. K. et al.: Application of atomic-force-microscope direct patterning to selective positioning of InAs quantum dots on GaAs. Applied Physics Letters 77, 2000, 2607–2609.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.1318393   Google Scholar

Ito K. J. et al.: Servomechanism for locking scanning tunneling microscope tip over surface nanostructures. Rev. of Sci. Inst. 71(2), 2000, 420–423.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.1150217   Google Scholar

Iwasaki H., Yoshinobu T., Sudoh K.: Nanolithography on SiO2/Si with a scanning tunneling microscope. Nanotechnology 14, 2003, 55–62.
DOI: https://doi.org/10.1088/0957-4484/14/11/R01   Google Scholar

Majumdar A. et al.: Nanometer-scale lithography using the atomic force microscope. Applied Physics Letters 61, 2002, 2293–2295.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.108268   Google Scholar

Mokaberi B., Requicha A. A. G.: Drift compensation for automatic nanomanipulation with scanning probe microscopes. IEEE Trans. on Automation Science and Engineering 3(3), 2006, 199–207.
DOI: https://doi.org/10.1109/TASE.2006.875534   Google Scholar

Mokaberi B., Requicha A. A. G.: Towards automatic nanomanipulation drift compensation in scanning probe microscopes. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, New Orleans, LA, 2004.
DOI: https://doi.org/10.1109/ROBOT.2004.1307185   Google Scholar

Ohji H. et al.: Fabrication of a beam-mass structure using single-step electrochemical etching for micro structures (SEEMS). J. Micromech. Microeng. 10, 2000, 440–444.
DOI: https://doi.org/10.1088/0960-1317/10/3/320   Google Scholar

Roth S., Dellmann L., Racine G. A., de Rooij N. F.: High aspect ratio UV photolithography for electroplated structures. J. Micromech. Mecroeng. 9, 2009, 105–108.
DOI: https://doi.org/10.1088/0960-1317/9/2/001   Google Scholar

Sahoo D. R. et al.: Transient signal based sample detection in atomic force microscopy. Applied Physics Letters 83(26), 2003, 5521–5523.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.1633963   Google Scholar

Said R. A.: Microfabrication by localized electrochemical deposition: experimental investigation and theoretical modeling. Nanotechnology 15, 2004, 867.
DOI: https://doi.org/10.1088/0957-4484/15/7/C01   Google Scholar

Salapaka S., De T.: A new sample-profile estimate for faster imaging in atomic force microscopy. Proceedings of the American Control Conference, Boston, MA, 2004.
DOI: https://doi.org/10.1115/IMECE2005-80511   Google Scholar

Salapaka М. V. et al.: Multimode noise analysis of cantilevers for scanning probe microscopy. Journal of Applied Physics 81(6), 1997, 2480–2487.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.363955   Google Scholar

San Paulo A., Garcia R.: Tip-surface forces, amplitude and energy dissipation in amplitude–modulation (tapping mode) force microscopy. Physical Review B. 64, 2002, 041406 (1–4).
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.193411   Google Scholar

Sebastian A. et al.: Robust control approach to atomic force microscopy. Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, Hawai, 2003.
  Google Scholar

Staub R. at al.: Drift elimination in the calibration of scanning probe microscopes. Rev. Sci. Inst. 66(3), 1995, 2513–2516.
DOI: https://doi.org/10.1063/1.1145650   Google Scholar

Yang Q., Jagannathan S.: Nanomanipulation using atomic force microscope with drift compensation. Proceedings of the 2006 American Control Conference, Minneapolis, Minnesota, USA, 2006.
  Google Scholar

Yang S. et al.: Block phase correlation-based automatic drift compensation for atomic force microscopes. IEEE Int. Conf. on Nanotechnology, Nagoya, Japan, 2005.
  Google Scholar

Yaseen A. S. at al.: Speech signal denoising with wavelet-transforms and the mean opinion score characterizing the filtering quality. Proc. SPIE. 9707, 2016, 970719.
DOI: https://doi.org/10.1117/12.2211384   Google Scholar


Opublikowane
2021-06-30

Cited By / Share

Kataieva, M., & Kvasnikov, V. (2021). SPOSÓB UZYSKANIA CHARAKTERYSTYKI WIDMOWEJ MIKROSKOPU SONDY SKANUJĄCEJ. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 11(2), 52–55. https://doi.org/10.35784/iapgos.2646

Autorzy

Mariia Kataieva 
kataeva.mariia@gmail.com
National Aviation University, Kiev, Ukraine Ukraina
http://orcid.org/0000-0002-1586-1861

Autorzy

Vladimir Kvasnikov 

National Aviation University, Kiev, Ukraine Ukraina
http://orcid.org/0000-0002-6525-9721

Statystyki

Abstract views: 250
PDF downloads: 170