טכניקה דגימה moiré שמציעות 2 פיקסל ורב פיקסל שיטות הדגימה עבור דיוק גבוהה מדידות הפצת זן מיקרו / ננו בקנה מידה מוצג כאן.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מיקרו / ננו בקנה מידה זן הפצה מדידה מדגימה Moiré שוליים
במאמר זה
סיכום
תקציר
עבודה זו מתארת את הליך המדידה והעקרונות של טכניקת הדגימה moiré עבור שדה מלא מיקרו / ננו בקנה מידה מדידות עיוות. הטכניקה המפותחת יכולה להתבצע בשתי דרכים: שימוש בשיטת moiré הכפולה המשוחזרת או בשיטה המירבית של הדגימה. כאשר הדגימה הרשת הוא סביב 2 פיקסלים, 2 פיקסלים הדגימה moiré שוליים נוצרות לשחזר דפוס moiré כפל עבור מדידת דפורמציה. הן עקירה והן רגישויות זן גבוהים פי שניים מאשר בשיטה המסורתית סריקה moiré באותו שדה רחב של נוף. כאשר הדגימה של רשת הדגימה נמצאת סביב או גדולה מ -3 פיקסלים, הדגימה מרובת הדגימה של הדגימה moiré נוצרת, וטכניקה של שינוי מרחבי של שלב משולבת למדידת עיוות שדה מלא. הדיוק למדידת המתח משופר באופן משמעותי, ומדידת אצווה אוטומטית היא ניתנת להשגה בקלות.שתי השיטות יכולות למדוד את התפלגות המימדים הדו-ממדית (2D) מתמונת רשת חד-פעמית ללא סיבוב הדגימה או קווי הסריקה, כמו בטכניקות moiré מסורתיות. כדוגמאות, את ההעתקה 2D ו זנים הפצות, כולל זנים גזירה של שני פחמן מחוזק סיבי פלסטיק, נמדדו בבדיקות כיפוף שלוש נקודות. הטכניקה המוצעת צפויה למלא תפקיד חשוב בהערכות כמותיות לא הרסניות של תכונות מכניות, התרחשויות סדק, וכן מדדים שיוריים של מגוון חומרים.
מבוא
מיקרו / ננו בקנה מידה מדידות עיוות הם חיוניים חיוני להערכת תכונות מכניות, התנהגויות חוסר יציבות, מדגיש שיורית, סדק המופעים של חומרים מתקדמים. מאז טכניקות אופטיות הם ללא מגע, שדה מלא, ולא הרסנית, שיטות אופטיות שונות פותחו עבור מדידת דפורמציה במהלך העשורים האחרונים. בשנים האחרונות, המיקרו / ננו בקנה מידה דפורמציה טכניקות המדידה כוללים בעיקר את שיטות moiré 1 , 2 , 3 , 4 , ניתוח פאזה גיאומטרי (GPA) 5 , 6 , Fourier טרנספורמציה (FT), מתאם תמונה דיגי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. אישור של מיקרו / ננו בקנה מידה רשת על הדגימה
- עיבוד שבבי של הדגימה
- חותכים את הדגימה לגודל הנדרש על ידי מכשיר הטעינה ספציפי בשימוש תחת מיקרוסקופ ( למשל, 1 x 5 x 30 מ"מ 3 ), מה שהופך את פני השטח כדי להיות שנצפתה 1.5x יותר מאשר באזור של עניין.
- פולנית משטח הדגימה כדי להיות שנצפה ( למשל, 1 x 30 מ"מ 2 ), ברציפות באמצעות נייר חול גס חול דק על מכונת לי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
ההעתקה הדו-ממדית והפצת המתח של שני דגימות של פחמן מחוזק בסיבי פחמן (CFRP) (# 1 ו- # 2) נמדדו על פי עקרון היווצרות moir® 23 ותהליך המדידה ( איור 1 ). הדגימות CFRP היו עשויים 10-11 מיקרומטר קוטר K13D סיבי פחמן שרפים אפוקסי. הדפורמציה של CFRP # 1 נקבעה תוך שימוש בשיטת moiré הכפולה המשוחזרת משני שלבים, ודגם CFRP # 2 נמדד תוך שימוש בשיטת המופיעה במודל מרחבי הדגימה בשלושה שלבים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
בטכניקה המתוארת, צעד אחד מאתגר הוא מיקרו / ננו בקנה מידה רשת או סורגים (מקוצר כמו ייצור רשת) 26 אם אין דפוס תקופתי קיים על הדגימה. רשת המגרש צריך להיות אחיד לפני דפורמציה כי זה פרמטר חשוב למדידה עיוות. אם החומר הוא מתכת, סגסוגת מתכת, או קרמיקה, UV או חימום nithimprint ליתוגרפיה (NIL) 27 , אלקטרונים קרן ליתוגרפיה (EBL) 2 , ממוקדת יון קרן (FIB) כרסום 6 , או את שיטת שכפול הרשת
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
עבודה זו נתמכה על ידי JSPS KAKENHI, מענק מספרים JP16K17988 ו JP16K05996, ועל ידי תוכנית לקידום חדשנות חוצה אסטרטגית חוצה, יחידה D66, מדידה חדשנית וניתוח של חומרים מבניים (SIP-IMASM), המופעל על ידי משרד הקבינט. המחברים מודים גם לד"ר. סטושי קישימוטו וקימיושי נייטו ב NIMS עבור חומר CFRP שלהם.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מכונת ליטוש אוטומטית | Marumoto Struers K.K. | LaboPol-30, Labor Force-100 | |
| פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן | מיצובישי פלסטיק, בע"מ | ||
| מחשב | HYEJ16M95DHX1 DELL יפן | VOSTRO | ניתן להחלפה במחשב אחר עם שפת תכנות C++ |
| תוכנת הקלטת תמונה | Lasertec Corporation | LMEYE7 | מותקן במיקרוסקופ סריקת לייזר |
| Ion Coater | Japan Electron Optics Laboratory Ltd. | ||
| JEC3000F מיקרוסקופ סריקת לייזר | Lasertec Corporation | OPTELICS HYBRID | |
| Nanoimprint Device | Japan Laser Corporation | EUN-4200 | במכשיר ליתוגרפיה של קרן אלקטרונים או במכשיר כרסום קרן יונים ממוקד |
| Nanoimprint Mold | SCIVAX Corporation | 3.0μ m מגרש | מותאם אישית |
| Nanoimprint התנגדות | Toyo Gosei ושות', בע"מ | PAK01 | |
| פתרון ליטוש | Marumoto Struers K.K. | תרסיס DP P 15μ m, 1μ m, 0.25μ m | השתמש מגס עד דק |
| Pipet | AS ONE Corporation | 10 מ"ל | |
| נייר חול | Marumoto Struers K.K. | רדיד SiC #320, #800 | השתמש בציפוי ספין גס עד דק |
| MIKASA Corporation | MS-A100 |
מקורות
- Weller, R., Shepard, B. Displacement measurement by mechanical interferometry. Proc. Soc. Exp. Stress Anal. 6 (1), 35-38 (1948).
- Kishimoto, S., Egashira, M., Shinya, N. Microcreep deformation measurements by a moiré method using electron beam lithography and electron beam scan. Opt. Eng. 32 (3), 522-526 (1993).
- Ifju, P., Han, B. Recent applications of moiré i....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
