Name: İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-02-27T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 47 s
Description: Öğrenin beyaz ışık interferometresi ile yüzey topografisi ölçümü, mekanik aşınma ve iyon püskürtme ile lazer ablasyon analizi için. Bu yöntem malzeme biliminde hızlı ve hassas sonuçlar sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Işınlanmış GaAs numune Chicago&#39;daki Illinois Üniversitesi&#39;nden Yang Cui tarafından sağlandı. Bu çalışma Sözleşme kapsamında desteklenen No UChicago Argonne, LLC ve ABD Enerji Bakanlığı ve hibe NNH08AH761 ve NNH08ZDA001N yoluyla NASA tarafından, ve sözleşme DE-AC02 altında ABD Enerji Bakanlığı Araç Teknolojileri Dairesi arasındaki DE-AC02-06CH11357 -06CH11357. Elektron mikroskobu Argonne National Laboratory, UChicago Argonne, LLC tarafından Sözleşme DE-AC02-06CH11357 altında işletilen Fen laboratuarı Enerji Office&#39;in ABD Bölümü&#39;nde Malzeme Araştırma Elektron Mikroskobu Merkezi&#39;nde yapıldı.

1. Genel WLI Tarama için Donanım Hizalama WLI aracılığıyla nicel bilgi edinmek için, aşağıdaki adımları bir rehber olarak hizmet edebilir. Bu operatör interferometre operasyonun temel bilgilere sahip olduğu varsayılır. Kurallar, özel enstrümanın yaygındır. Bazı araştırmalar için örnek düz olacak. Diğerleri için, numune kavisli olabilir. <ol><li> Düz yukarı bakacak özelliği (iyon krater, iyon demeti / kesilen nokta Titredi veya skar giymek) ile sahnede örneği yerleştirin. Düşük büyütme objektif kullanın ve üzerinde enstrüman odaklanmak. Iyi çözünürlük çıkar nesne büyük ölçüde doldurur ekran olduğu bir görüntü elde etmek için, bir topun bir örnek için Şekil 2&#39;ye bakınız. </li><li> Girişim saçakları ilgi özelliği yakın görünen böylece numunenin düşey konumunu ayarlayın. Bir düz yüzey için bu numune düzlem perpendicul olacak şekildedir hareket ettirildiğinde, ki arzu edilen bir durumduroptik eksen ar, saçak aralığı büyük olacak yani. Bir kavisli yüzey (örneğin bir top) için, numune öyle ki saçaklar merkezi olarak, Şekil 3 içinde olduğu gibi, özelliği çevresinde bulunmaktadır yönelik olmalıdır. </li><li> Alet talimatlara göre bir tarama elde edilir. Bu en iyi topoğrafik harita elde etmek için aydınlatma veya tarama yüksekliğini ayarlamak için gerekli olabilir. Interpolate işlevini kullanarak herhangi bir kötü veya eksik veri doldurun ve ardından topografik harita kaydedin. </li></ol> 2. Genel Yazılım Kullanımı Cilt Analizi Tribolojide, test cihazları genellikle kaydırılabilir ya da bir düz ya da diğer bir silindir karşı döndürülür bilya veya bir silindir gibi non-konformal temas test geometrileri kullanır. Tipik olarak, bir malzeme bazen yüzey diğerine aktarmak olsa da malzeme, yüzeyden noktasında kaybolur, ve bu &quot;nakil katmanı&quot; üzerinde, malzemenin bir fazlalık olarak ölçülürtemas örneklerin e. Aşınma izi üç boyutlu ve doğada düzensiz olduğundan, optik profilometrisi doğru aşınma hacmi ölçümleri elde etmek için uygun tek tekniktir olabilir - yaklaşımlar geçerli değildir. Hedef, bir test işlemi tamamlandıktan de temas bölgesi (veya elde edilen) kayıp olabilir malzeme çok az miktarda ölçmektir. Ölçüm temel prensibi bozulmamış yüzey seviyesinde bir matematiksel düzleme tanımlamaktır: Yüzey analiz yazılımı bir &quot;katı yüzey&quot; (sıfır seviyesi), bu seviyenin üstünde ne olduğunu olduğunu varsayar &quot;boş.&quot; &quot;Sert yüzey&quot; düzleminin altında entegre bir çıkarıldı hacmini ölçen analizler fonksiyon olarak anılacaktır &quot;boş hacim&quot;. &quot;Katı yüzey&quot; (enkaz birikimi gibi) düzlemi üzerinde entegre ses ölçer işlevi &quot;malzeme hacmi.&quot; Adı verilecek Gerçek bozulmamış yüzeyler arE nadiren mükemmel pürüzsüz ve düz. Küçük özellikler ölçümünde yüksek doğruluk için bu faiz (AOI) bir alanı tanımlamak için iyi bir uygulamadır; hangi dışında kalan alanı analizi çıkarılmıştır. AOI yüzey düzensizliklerini rahatsız alanından gerçek anlamda bir hesaplamalar için ilave hacim katkı çünkü ölçüm alanı sınırlamak için kullanılır. 3. Düz Yüzey - Mekanik Aşınma Analizi <ol><li> Bir siper yara ya da depresyon ile düz bir yüzeye hacmi analizi, mekanik aşınma, iyon ışını fışkırtması veya lazer ablasyon tarafından oluşturulan olsun, gerçekleştirmek kolaydır. Parlatılmış çelik yüzey üzerinde mekanik bir yara gösterir gibi Şekil 4 soldaki gibi bir görüntü elde edilir. Depresyon dışlayan bir AOI seçin ve tilt ve / veya eğrilik giderme fonksiyonu maksimum düzlük bozulmamış yüzey seviyeye ne olursa olsun kullanılabilir kullanın. Sonra Z = için ortalama yüzey yüksekliğini ayarlamak için yazılımı kullanabilirsiniz0. Şekil 4. Sağ Bu adımlardan sonra düz bir yüzeye bir yara bir yalancı görünümüdür. Bu görünümde dışlanmış &quot;boş hacim&quot; kırmızı renkli olduğunu. Turuncu yüksek alanları belirtir iken bu renk düzeni olarak, koyu kahverengi, alçak alanları belirtir. </li><li> AOI silin. Yazılım fonksiyon ölçüm otomatik bir ses varsa, yara üzerinde bir ölçüm bölgesi yerleştirin. Bu yazılım, ölçüm fonksiyonu taksitli &quot;geçersiz ve malzeme hacmi&quot; Şekil 5 mavi renk ile gösterilecektir. Toplam aşınma çıkarılır düzlemi üzerinde &quot;malzeme hacmi&quot; dir &quot;boş hacim.&quot; Bu bozulmuş yüzey hacim değişimi. (Bu fonksiyonu yoktur, ancak bir histogram var mı, ya da açıkça yüzeyi üzerinde yükseltilmiş veya yüzeyin altında hangi alanlarda görselleştirmek için yazılım için, 3.2 adım ve 3.3 adıma gidin atlayın.) </li></ol> Aşağıdaki üç adım aşınma hacmi ölçmek için alternatif bir yöntem tarif. <ol start="3"><li> AOI Invertadım 3.1 &#39;den yara bölgesi (skar şimdi dahildir) analiz edilecek sağlamaktır. </li><li> Verilerin bir histogram oluşturur. Histogram ordinat üzerindeki apsis vs rastlanma sıklığı dikey yüksekliği bir grafiktir. Z = 0 konumunda (Şekil 6 solda) Sıra bir imleç. Bu histogram zirvesinde olmayabilir. Bu şekilde imleçler seçici düzleminin altında sadece eksik malzeme analiz kurulmuştur. Yazılım iki imleçler arasında toplam hacim entegre. Kırmızı renkli bölgede atlanırsa ne gösterir. Şekil 6 &#39;da portakal Renksiz alanlar doğru yüzeyinin altında bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu yüzeyinden kayıp malzeme ölçmek için gösterildiği gibi yerleştirildiğinden imleçler ile bir &quot;boş hacim&quot; sayı üretmek gerekir. </li><li> Aynı histogramın kullanılması, diğer ucunda Z = 0 yükseklik konumu (Şekil 7 sol) &#39;da diğer imleç bu süre yerleştirmek, ve diğerleri. Içinde turuncu Renksiz alanlar <strong&gt; Şekil 7 sağ yüzey üzerindedir. Histogram fonksiyonu bir &quot;malzeme hacmi&quot; sayı üretmek gerektiğini, yani artı malzeme düz bir yüzey üzerinde kaldırdı. Toplam aşınma çıkarılır &quot;malzeme hacmi&quot; &quot;boş hacim,&quot; adım 3.2 ile aynıdır. Histogram yöntemi adım 3.2 &#39;de aynı aşınma hacmi vermelidir, ancak yükseltilmiş ve alçaltılmış malzeme dağıtımı hakkında ek ayrıntılar sağlar ve bu alanda dağılımının bir harita gösterir. </li></ol> Yukarıdaki örnekte aşınma izi kaybolan hiçbir net malzeme yoktur, bunun yerine maddi kazanç yoktur. Bu sıradışı, ama malzeme bir test counterface diğerine aktarır bazen oluşur. Aynı &quot;düz yüzey karakterizasyonu&quot; yaklaşımları iyon püskürtme ve izleyin örnekler dikkate lazer ablasyonu ile deneylerde kaldırılan birimler elde etmek için yararlıdır. 4. Düz Yüzey - kraterler ve İyon Demeti ProDosyaları Ölçümler Püskürtme Verim Belirlemede ve Zaman-derinlemesine Kalibrasyon Gerçekleştirilir Doğrudan bir tartma veya kuvars mikrokristal denge, 8, 9 biz WLI yöntem doğrudan görüntülenmesi için yararlı olduğunu bulmak göre kütle kaybı yöntemi kullanılarak püskürtme verimi tahmin etmek için, bilinen ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir, bir alternatif olarak / iyon ışın noktalar püskürtülür bir iyon demeti. Şekil 8 tarama statik fışkırtması / raster elde kraterler (zeytin açık onların kraterler karşı normal olayı statik 5 keV ve 150 eV Ar + iyon ışınları bir noktada (yeşil katı ve mavi noktalı çizgiler) boyuna kesitleri karşılaştırır çevreleri ve camgöbeği açık elmas) 100 × 100 piksel bir Cu yüzeyi (110) tek kristal üzerinde aynı iyon demeti dijital raster tarama ile elde. Statik kiriş çakışıyor karşılık eğrisi iyon demeti raster tarama sırasında krater oluşturur nasıl göstermek için krater bir kenarına d sputterprofilleme epth. 5. Düz Yüzey - Karakterizasyon Ultrafast Lazer Ablasyon Ultrafast lazer ile kesip alma ısı etkilenmiş bölge en aza indirirken, bir katı maddeyi çıkarmak için bir yöntem olarak tanımlanır. 10 Bu proses yüksek düzeyde bir boy oranları ve geri kalan malzeme en az zarar (çatlama, oksidasyon) ile yüksek bir oranda mikro sağlar, ve olanağını saydam malzemelerin verimli şekilde ablasyonu. 11. Daha yakın ilgi, analitik bir araç olarak ultrafast ablasyon kullanarak geliştirdi. ablasyon işleminin 12-15 yüksek nonlineerlik de anlamlı (ışınlanmış spot büyüklüğü altında kesilen nokta boyutunu azaltmak için bir araç sağlar en iyon ışın yöntemleri ile rekabetçi olmayan süre tipik olarak 1 / e 2) ile tanımlanan ve hatta kırınım sınırın altına olarak gösterilmiş olduğu gibi. 16 Derinlik çözünürlüğü, &lt;20 nm olabilir. Kaldırma oranları kolayca artırılabilirnonlineer laser akısının artırarak, malzemenin mikron ile çok hızlı bir şekilde profil mevcuttur. İdeal olarak, ultra hızlı ablasyonu kazıma karakterize hızlı ve kantitatif ve iyi kalibre bir tekniktir, WLI tarafından yerine tüm özellikleri gerektirir. Şekil 9 Bir ultrafast (60 fs, 800 nm) ≈ 8 mm ve 0.4 ve 1.0 J / cm 2 karşılık fluences sahip. Bir nokta boyutuna odaklanmış lazer ışını ile GaAs tekrarlayan ablasyonu oluşturduğu iki komşu kraterler yalancı görüntüleri gösterir 6. Eğimli Yüzeyler - Mekanik Aşınma Analizi Kavisli bir düzenli yüzey (top veya silindir) hacmi analizi düz ile benzer, ancak eğrilik çıkarılması gerekir. Aşağıdaki protokolü bir çelik topu dairesel bir aşınma izi bir analizini gösterir. Bir top kaybetti ses bulmak için bir ile bir top dönüştürmek için matematiksel işlem yapmak için gerekli olanbir girinti ile düz bir düzlem içine düz bir alan, daha sonra düz yüzeylerde Bölüm 3 yapıldığı gibi girinti hacmini ölçmek. Bir topu bir aşınma izi ilk histogram tekniği ile daha sonra, basit otomatik tekniği kullanılarak, ölçülecektir. <ol><li> Şekil 10 sol bir top bir aşınma izi bir izometrik görünümde gösterir. Aşınma izi dışlayan bir AOI seçin ve kesintisiz bir düzlük ortasında, yıpranmış bir depresyon böylece yüzey dönüştürecek yazılımı eğri uydurma aracını seçin. Eğrilik kaldırma bir yinelemeli bir teknik olabilir Çünkü bozulmamış bölge düzeyinde doğruluk nm için düz olacak şekilde uygun birkaç kez çalıştırmak için gerekli olabilir. Aşınma izi herhangi görünür eşbiçimsizliğinden dışında bir sorun olduğunu gösterir ve hesaplama doğru olmayacaktır. Için yara dışında ortalama yüksekliği ayarlayın Z 10 sağ düzgün bir AOI Z = 0 eğrilik giderme ve ayar sonrası yara bir yalancı görünümdür = 0. Şekilaşınmış alan maskeleme. </li><li> Şekil 11&#39;de gösterilen aşınma, analiz etmek, varsa, ölçme aracını kullanın. Toplam aşınma hacmi çıkarılır &quot;malzeme hacmi&quot; dir &quot;boş hacim.&quot; </li></ol> Aşağıdaki adımları aşınma hacmi ölçmek için alternatif bir yöntem tarif. <ol start="3"><li> AOI ters çevirme adımı 3.3 ile aynı biçimde, böylece aşınma izi dahildir. Verilerin bir histogram oluşturur. Z = 0 konumunda Sıra bir imleç (Şekil 12 solda). Şekil 12 de turuncu Renksiz alanlar doğru yüzeyinin altında bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu bir &quot;boş hacim&quot; sayı üretmek gerekir. </li><li> Aynı histogramın kullanılması, diğer ucunda Z = 0 yükseklik konumu (Şekil 13 sol) &#39;da diğer imleç bu süre yerleştirmek, ve diğerleri. Şekil 13 turuncu Renksiz alanlar doğru yüzeyi üzerinde bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu bir &quot;malzeme hacmi&quot; sayı üretmek gerekir. Toplamaşınma hacmi &quot;boş hacim,&quot; adım 3.2 ile aynı çıkartılır düzlemi üzerinde &quot;malzeme hacmi&quot; dir. Histogram yöntemi adım 6.2 &#39;de aynı aşınma hacmi hesaplamak gerekir, ancak yükseltilmiş ve alçaltılmış malzeme dağıtımı hakkında ek ayrıntılar sağlar ve bu alanda dağılımının bir harita gösterir. </li></ol>

<ol><li>Gao, F., Leach, R. K., Petzing, J., Coupland, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+measurement+errors+using+commercial+scanning+white+light+interferometers%5BTitle%5D)+AND+%22Meas.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Surface measurement errors using commercial scanning white light interferometers.</a> Meas. Sci. Technol. 19, 015303(2008).</li>
<li>Cheng, Y. -Y., Wyant, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple-wavelength+phase-shifting+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Multiple-wavelength phase-shifting interferometry.</a> Appl. Opt. 24, 804-807 (1985).</li>
<li>Kino, G. S., Chim, S. S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mirau+correlation+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Mirau correlation microscope.</a> Appl. Opt. 29, 3775-3783 (1990).</li>
<li>Wyant, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">White light interferometry.</a> Proc. SPIE. 4737, 98-107 (2002).</li>
<li>Sakseev, D. A., Ershenko, E. M., Baryshev, S. V., Bobyl, A. V., Agafonov, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+microrelief+measurement+and+stereo+photography+in+scanning+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Tech.+Phys%22%5BJournal%5D)">Deep microrelief measurement and stereo photography in scanning electron microscopy.</a> Tech. Phys. 56, 127-131 (2011).</li>
<li>Morris, R. J. H., Dowsett, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+yields+and+erosion+rates+for+Si1-xGex+%280%E2%89%A4x%E2%89%A41%29+ultralow+energy+O2%2B+secondary+ion+mass+spectrometry+in+the+energy+range+of+0.25-1+keV%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Ion yields and erosion rates for Si1-xGex (0≤x≤1) ultralow energy O2+ secondary ion mass spectrometry in the energy range of 0.25-1 keV.</a> J. Appl. Phys. 105, 114316(2009).</li>
<li>O'Mahony, C., Hill, M., Brunet, M., Duane, R., Mathewson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+micromechanical+structures+using+white-light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Meas.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Characterization of micromechanical structures using white-light interferometry.</a> Meas. Sci. Technol. 14, 1807-1814 (2003).</li>
<li>Andersen, H. H., Bay, H. L. Sputtering yield measurements. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAndersen%2C+HH+%22Topics+in+Applied+Physics%22">Topics in Applied Physics</a>. Behrisch, R. 47: Sputtering by Particle Bombardment, Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 145-218 (1981).</li>
<li>Wu, S. -M., de Kruijs, R. van, Zoethout, E., Bijkerk, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sputtering+yields+of+Ru%2C+Mo%2C+and+Si+under+low+energy+Ar%2B+bombardment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Sputtering yields of Ru, Mo, and Si under low energy Ar+ bombardment.</a> J. Appl. Phys. 106, 054902(2009).</li>
<li>Liu, X., Du, D., Mourou, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+ablation+and+micromachining+with+ultrashort+laser+pulses%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Laser ablation and micromachining with ultrashort laser pulses.</a> IEEE J. Quantum Electron. 33, 1706-1716 (1997).</li>
<li>Gattass, R. R., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+micromachining+in+transparent+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photonics%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser micromachining in transparent materials.</a> Nature Photonics. 2, 219-225 (2008).</li>
<li>Russo, R. E., Mao, X., Gonzalez, J. J., Mao, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22ICP-MS.+J.+Anal.+At.+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser ablation.</a> ICP-MS. J. Anal. At. Spectrom. 17, 1072-1075 (2002).</li>
<li>Brady, J. J., Judge, E. J., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+amphiphilic+lipids+and+hydrophobic+proteins+using+nonresonant+femtosecond+laser+vaporization+with+electrospray+post-ionization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Analysis of amphiphilic lipids and hydrophobic proteins using nonresonant femtosecond laser vaporization with electrospray post-ionization.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 22, 762-772 (2011).</li>
<li>Berry, J. I., Sun, S., Dou, Y., Wucher, A., Winograd, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+desorption+and+imaging+of+proteins+from+ice+via+UV+femtosecond+laser+pulses%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Laser desorption and imaging of proteins from ice via UV femtosecond laser pulses.</a> Anal. Chem. 75, 5146-5151 (2003).</li>
<li>Coello, Y., Jones, A. D., Gunaratne, T. C., Dantus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atmospheric+pressure+femtosecond+laser+imaging+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Atmospheric pressure femtosecond laser imaging mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 82, 2753-2758 (2010).</li>
<li>Korte, F., Serbin, J., Koch, J., Egbert, A., Fallnich, C., Ostendorf, A., Chichkov, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+nanostructuring+with+femtosecond+laser+pulses%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+A%22%5BJournal%5D)">Towards nanostructuring with femtosecond laser pulses.</a> Appl. Phys. A. 77, 229-235 (2003).</li>
<li>Fu, Y., Bryan, N. K. A., Shing, O. N., Wyan, H. N. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+analysis+of+dwell+time+on+focused+ion+beam+micromachining+in+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Influence analysis of dwell time on focused ion beam micromachining in silicon.</a> Sensors and Actuators A. 79, 230-234 (2000).</li>
<li>Jiang, F., Li, J., Yan, L., Sun, J., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+end-milling+parameters+for+surface+roughness+under+different+cooling%2Flubrication+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Adv.+Manuf.+Technol%22%5BJournal%5D)">Optimizing end-milling parameters for surface roughness under different cooling/lubrication conditions.</a> Int. J. Adv. Manuf. Technol. 51, 841-851 (2010).</li>
<li>Reiter, A. E., Mitterer, C., Figueiredo, M. R., Franz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abrasive+and+adhesive+wear+behavior+of+arc-evaporated+Al1-xCrxN+hard+coatings%5BTitle%5D)+AND+%22Tribol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Abrasive and adhesive wear behavior of arc-evaporated Al1-xCrxN hard coatings.</a> Tribol. Lett. 37, 605-611 (2010).</li>
<li>Devillez, A., Lesko, S., Mozer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cutting+tool+crater+wear+measurement+with+white+light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Cutting tool crater wear measurement with white light interferometry.</a> Wear. 256, 56-65 (2004).</li>
<li>Shekhawat, V. K., Laurent, M. P., Muehleman, C., Wimmer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+topography+of+viable+articular+cartilage+measured+with+scanning+white+light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+and+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Surface topography of viable articular cartilage measured with scanning white light interferometry.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 17, 1197-1203 (2009).</li>
<li>Hershberger, J., Öztürk, O., Ajayi, O. O., Woodford, J. B., Erdemir, A., Erck, R. A., Fenske, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+DLC+coatings+for+spark-ignited%2C+direct-injected+fuel+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Coat.+Technol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of DLC coatings for spark-ignited, direct-injected fuel systems.</a> Surf. Coat. Technol. 179, 237-244 (2004).</li>
<li>Ajayi, O. O., Erck, R. A., Lorenzo-Martin, C., Fenske, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frictional+anisotropy+under+boundary+lubrication%3A+Effect+of+surface+texture%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Frictional anisotropy under boundary lubrication: Effect of surface texture.</a> Wear. 267, 1214-1219 (2009).</li>
<li>Wittmaack, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+description+of+the+sputtering+yields+of+silicon+bombarded+with+normally+incident+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Analytical description of the sputtering yields of silicon bombarded with normally incident ions.</a> Phys. Rev. B. 68, 235211-23 (2003).</li>
<li>Zeuner, M., Neumann, H., Scholze, F., Flamm, D., Tartz, M., Bigl, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+modular+broad+beam+ion+source%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Characterization of a modular broad beam ion source.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 7, 252-267 (1998).</li>
<li>Barna, A., Menyhard, M., Kotis, L., Kovacs, G. J., Radnoczi, G., Zalar, A., Panjan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unexpectedly+high+sputtering+yield+of+carbon+at+grazing+angle+of+incidence+ion+bombardment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Unexpectedly high sputtering yield of carbon at grazing angle of incidence ion bombardment.</a> J. Appl. Phys. 98, 024901(2005).</li>
<li>Weck, A., Crawford, T. H. R., Wilkinson, D. S., Haugen, H. K., Preston, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+drilling+of+high+aspect+ratio+holes+in+copper+with+femtosecond%2C+picosecond+and+nanosecond+pulses%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+A%22%5BJournal%5D)">Laser drilling of high aspect ratio holes in copper with femtosecond, picosecond and nanosecond pulses.</a> Appl. Phys. A. 90, 537-543 (2008).</li>
<li>Roosendaal, H. E. Sputtering yields of single crystalline targets. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRoosendaal%2C+HE+%22Topics+in+Applied+Physics%22">Topics in Applied Physics</a>. ed, I. .,B. ehrisch,R. ., 47: Sputtering by Particle Bombardment, Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 219-256 (1981).</li>
<li>Seah, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+accurate+semi-empirical+equation+for+sputtering+yields+II%3A+For+neon%2C+argon+and+xenon+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">An accurate semi-empirical equation for sputtering yields II: For neon, argon and xenon ions.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 229, 348-358 (2005).</li>
<li>Seah, M. P., Clifford, C. A., Green, F. M., Gilmore, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+accurate+semi-empirical+equation+for+sputtering+yields+I%3A+For+argon+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Interface+Anal%22%5BJournal%5D)">An accurate semi-empirical equation for sputtering yields I: For argon ions.</a> Surf. Interface Anal. 37, 444-458 (2005).</li>
<li>James Ziegler - SRIM & TRIM [Internet]. , Available from: 
 
 <a target="_blank" href="http://www.srim.org/">http://www.srim.org/</a> (2011).</li>
<li>Moller, W., Eckstein, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tridyn+-+A+TRIM+simulation+code+including+dynamic+composition+changes%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Tridyn - A TRIM simulation code including dynamic composition changes.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2, 814-818 (1984).</li>
<li>Insepov, Z., Norem, J., Veitzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomistic+self-sputtering+mechanisms+of+rf+breakdown+in+high-gradient+linacs%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Atomistic self-sputtering mechanisms of rf breakdown in high-gradient linacs.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 268, 642-650 (2010).</li>
<li>Puech, L., Dubarry, C., Ravel, G., de Vito, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+iron+oxide+deposition+by+reactive+ion+beam+sputtering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Modeling of iron oxide deposition by reactive ion beam sputtering.</a> J. Appl. Phys. 107, 054908(2010).</li>
<li>Ho, S., Tamakoshi, T., Ikeda, M., Mikami, Y., Suzuki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Net+sputtering+rate+due+to+hot+ions+in+a+Ne-Xe+discharge+gas+bombarding+an+MgO+layer%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Net sputtering rate due to hot ions in a Ne-Xe discharge gas bombarding an MgO layer.</a> J. Appl. Phys. 109, 084908(2011).</li>
<li>Nakles, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Experimental+and+Modeling+Studies+of+Low-Energy+Ion+Sputtering+for+Ion+Thrusters+%5B%5D%22">Experimental and Modeling Studies of Low-Energy Ion Sputtering for Ion Thrusters [dissertation]</a>. , Virginia Polytechnic Institute and State University. 1-129 (1988).</li>
<li>Hada, M., Ninomiya, S., Seki, T., Aoki, T., Matsuo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+ellipsometry+for+the+evaluation+of+surface+damage+and+sputtering+yield+in+organic+films+with+irradiation+of+argon+cluster+ion+beams%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Interface+Anal%22%5BJournal%5D)">Using ellipsometry for the evaluation of surface damage and sputtering yield in organic films with irradiation of argon cluster ion beams.</a> Surf. Interface Anal. 43, 84-87 (2011).</li>
<li>Kozole, J., Wucher, A., Winograd, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+deposition+during+molecular+depth+profiling+experiments+with+cluster+ion+beams%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Energy deposition during molecular depth profiling experiments with cluster ion beams.</a> Anal. Chem. 80, 5293-5301 (2008).</li>
<li>Linde, D. vonder, Sokolowski-Tinten, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+physical+mechanisms+of+short-pulse+laser+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">The physical mechanisms of short-pulse laser ablation.</a> Appl. Surf. Sci. 154-155, 1-10 (2000).</li>
<li>Margetic, V., Bolshov, M., Stockhaus, A., Niemax, K., Hergenroder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depth+profiling+of+multi-layer+samples+using+femtosecond+laser+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anal.+At.+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Depth profiling of multi-layer samples using femtosecond laser ablation.</a> J. Anal. At. Spectrom. 16, 616-621 (2001).</li>
<li>Cui, Y., Moore, J. F., Milasinovic, S., Liu, Y., Gordon, R. J., Hanley, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depth+profiling+and+imaging+capabilities+of+an+ultrashort+pulse+laser+ablation+time+of+flight+mass+spectrometer%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Depth profiling and imaging capabilities of an ultrashort pulse laser ablation time of flight mass spectrometer.</a> Rev. Sci. Instrum. 83, 093702(2012).</li>
<li>Borowiec, A., MacKenzie, M., Weatherly, G. C., Haugen, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+pulse+ablation+of+GaAs+and+InP%3A+Studies+utilizing+scanning+and+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+A%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser pulse ablation of GaAs and InP: Studies utilizing scanning and transmission electron microscopy.</a> Appl. Phys. A. 77, 411-417 (2003).</li>
<li>Harasaki, A., Schmit, J., Wyant, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Offset+of+coherent+envelope+position+due+to+phase+change+on+reflection%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Offset of coherent envelope position due to phase change on reflection.</a> Appl. Opt. 40, 2102-2106 (2001).</li>
<li>Luttge, A., Arvidson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactions+at+surfaces%3A+A+new+approach+integrating+interferometry+and+kinetic+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Ceram.+Soc%22%5BJournal%5D)">Reactions at surfaces: A new approach integrating interferometry and kinetic simulations.</a> J. Am. Ceram. Soc. 93, 3519-3530 (2010).</li>
<li>Conroy, M., Mansfield, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scanning+interferometry%3A+Measuring+microscale+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photonics%22%5BJournal%5D)">Scanning interferometry: Measuring microscale devices.</a> Nature Photonics. 2, 661-663 (2008).</li>
<li>Harasaki, A., Wyant, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fringe+modulation+skewing+effect+in+white-light+vertical+scanning+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Fringe modulation skewing effect in white-light vertical scanning interferometry.</a> Appl. Opt. 39, 2101-2106 (2000).</li>
<li>Roy, M., Schmit, J., Hariharan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White-light+interference+microscopy%3A+Minimization+of+spurious+diffraction+effects+by+geometric+phase-shifting%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">White-light interference microscopy: Minimization of spurious diffraction effects by geometric phase-shifting.</a> Opt. Express. 17, 4495-4499 (2009).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Örnek 1 WLI yaygın tribolojik çalışmalarında yüzey karakterizasyonu için kullanılan, ama aslında birçok kişi geometrileri için aşınma miktarlarının kantitatif ölçümü için güçlü bir yöntemdir değildir. WLI çeşitli görüntüleme yazılım paketleri arasında herhangi biri kullanılarak analiz edilebilir yüzeyin tam bir 3D temsil üretir. Bu paketler, ölçümler, çeşitli gerçekleştirilir etmesine olanak sağlamaktadır. Büyük lateral çözünürlük için, görüntüleri mikron çözünürlük, geniş alan bilgileri (birka...

Elektronik olarak, yapısal olarak, kimyasal: Katı malzemeler yüzeyi büyük oranda, bu maddeler için ilgi özelliklerini belirler. Araştırma birçok alanda, malzemenin yanı sıra (darbeli lazer / magnetron sıçratma birikimi, fiziksel / kimyasal buhar biriktirme tarafından örneğin, ince film biriktirme), malzeme kaldırma (reaktif iyon aşındırma, iyon püskürtme, lazer ablasyon, vs), ya da diğer işlemler, karakterize edilmesi gerekir. Ayrıca, enerjik ışık darbeleri veya yüklü parçacıklar etkileşim yoluyla yüzey modifikasyonu birçok uygulama vardır ve temel ilgi olduğunu. Triboloji, sürtünme ve aşınma çalışmada, ilgi başka bir alandır. Bir benchtop ölçekte, tribolojik testi geometriler çok sayıda var. Non-konformal temas geometriler de kullanılabilir, ve bir bilye ya da silindir kaydırılabilir ya da belli bir süre için, bir düz yüzey, başka bir bilye ya da silindir karşı döndürülmüş ve kaldırılır malzeme miktarı benim edilebilirölçüldü. Aşınma izi üç-boyutlu doğası ve düzensiz olması nedeniyle, optik Profilometre doğru aşınma hacmi ölçümleri elde etmek için uygun bir tek teknik olabilir. Ortak analiz görevleri de yüzey pürüzlülüğü parametreleri, basamak yüksekliği, malzeme hacim kaybı, hendek derinliği, ve benzeri bulunmaktadır, bunların her basit 2D ile 3D topografya görselleştirme için ayrıca elde edilebilir. Optik Profilometre yüzey profiline yeniden oluşturmak için kullanılan herhangi bir optik yöntemi ifade eder. Profilometrik yöntemlerle beyaz ışık interferometrik, lazer konfokal veya yöntemler bulunmaktadır. Bazı optik profilometers konvansiyonel kırınım-sınırlı bir mikroskop hedeflere dayalı yaklaşımlar aracılığıyla bilgi edinin. Örneğin, bir lazer tarama yüzey topografik ve gerçek renk bilgileri elde etmek için bir mikroskop ile entegre edilebilir. İkinci bir yöntem bir seri montajı için geleneksel hedeflerinin odak son derece küçük derinliği sömüren bir teknik kullanır3D topografik harita elde etmek için yüzey içinde-odak &quot;görüntü dilim&quot; es. Bu çalışmada, bir beyaz ışık mikroskobu interferometrik / profilometre mekanik aşınma işlemler sırasında kaybolan madde miktarının ölçümü sağlar, ya da bu tür iyon püskürtme veya kraterler gibi lazer ile kesip alma malzeme aşındırması süreçleri sırasında şeklini göstermektedir. En dikkat sayısız uygulama için yaygın olarak kullanılabilir ve çekici kılan onun büyük kurulu kapasitesine göstermek için bu yöntem metodolojisi ödenir. WLI çoğu türleri numune yüzeyinden yansıyan bir referans ışık sinyali ve ışık arasındaki girişime neden mikroskop objektif dahili bir ayna kullanır Mirau tekniği kullanır. Tüm Mirau interferometresi mikroskop objektif lens içine sığacak ve düzenli bir optik mikroskop (Şekil 1) akuple edilebilir, çünkü Mirau interferometre seçimi, basit kolaylık tarafından dikte edilmektedir. Iki boyutlu arası bir diziferograms bir video kamera ile elde edilen ve yazılım 3D topografik harita monte edilir. Beyaz ışık kaynağı bir monokromatik kaynak doğasında &quot;saçak düzeni&quot; belirsizliği aşmak için yardımcı olur geniş spektrumlu aydınlatma sağlar. Bir ışık kaynağı monokromatik sığ topografik özellikleri daha kesin bir ölçüm elde etmek için kullanılabilir. Lateral çözünürlük temelde λ / 2 (sayısal açıklık, NA = 1) ile sınırlıdır, ancak çoğu durumda daha büyük olduğunu, büyütme bağlı / alan-of-view boyut canlandiriyor objektif ve NA tarafından belirlenir. Ref Tablo 1. 1 bahsedilen tüm parametreler doğrudan bir karşılaştırma vardır. Tekniğin interferometrik doğanın bir fonksiyonu olduğu Derinlik çözüm yaklaşımlarının ≈ 1 nm. Mirau WLI hakkında daha fazla bilgi Refs bulunabilir. 2, 3. Beyaz ışık interferometrik yaklaşımına giriş Ref bulunabilir. 4. Yüzeylerinin analiz için başka yöntemler de vardır atom forcelektron mikroskobu (SEM), ve kalem profilometri tarama e mikroskobu (AFM),. WLI yöntem, bu yöntem ile karşılaştırıldığında olumlu ve yöntemin optik doğası gereği olan kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. AFM 3 boyutlu görüntüler ve böylece karşılık gelen bir kesit alma yeteneğine sahiptir, ancak AFM yanal (&lt;100 um) ve derinliği (&lt;10 um) eksen de sınırlı bir tarama özelliğine sahiptir. Bu aksine, WLI başlıca avantajı aynı anda gerçek bir 3D görüntüleme yeteneği ile birkaç milimetre kadar esnek alanında-of-view (FOV) &#39;dir. Biz gösteren gibi Buna ek olarak, sadece tek bir yüzey değiştirmenin problemleri çözmek için, çeşitli sağlayan geniş dikey tarama aralığı kapasitesine sahiptir. AFM ile çalıştım Araştırmacılar düşük düşey gradyanlar uzamış özelliklerini ölçen bir örnek düzlemi konumlandırma ile sorunun farkında. Genelde, bir AFM üzerinde bir &quot;ekspres&quot; tekniği olarak WLI / OP düşünüyorum. Tabii ki, oradasadece AFM, uygun olduğu yerlerde bir dizi: çözülmesi için yanal özellikleri karakteristik WLI arasında yanal çözünürlüğü daha küçük boyutlar ve WLI verileri bir şekilde bir örnek bilinmeyen ya da kompleks optik özelliklerine bağlı olarak belirsiz durumlarda olduğu zaman ölçümlerin doğruluğunu (daha sonra tartışılacak), vb etkiler SEM herhangi bir geleneksel optik mikroskop sunabileceği daha büyük odak büyük derinliği ile FOV boyutu açısından çok esnek olması, yüzeylere bakmak için güçlü bir yoldur. Aynı zamanda, SEM ile 3D görüntüleme daha sonra farklı arasında anaglyphic yöntem ile 3D görüntüler ile dönüştürülmüş ya da optik izleyicisi ile gözleyerek ya da derinlikte doğrudan hesaplanması için kullanılan stereo-çift görüntü alma gerektirdiğinden olarak, hantal Bir örnek üzerinde ilgi çekici. 5 tersine, WLI / OP profilometrisi eşzamanlı esnek FOV ile 3D rekonstrüksiyon kolay kullanımı sunuyor. WLI tam tararyükseklik aralığı (nanometre mikron yüzlerce) Belirli örnek için gerekli. WLI SEM ile ilgili bir sorun olabilir örnek malzemenin elektriksel iletkenlik, etkilenmez. WLI açıkça bir vakum gerektirmez. Diğer taraftan SEM üstün bilgi sağlayan için bir dizi uygulama vardır: bir örnek farklı bölümlerinde topografik olarak ayırt edilebilen karakteristik bir WLI lateral çözünürlüğü aşağıdaki boyutlar, ya da olgunun çözülmesi için yanal ® yalnızca ikincil elektron emisyon katsayıları farklıdır. Yaygın olarak ikincil iyon kütle spektrometrisi 6 ve mikroelektromekanik sistemler karakterizasyonu 7 alanında kullanılan yüzey kontrol için bir tane daha teknik, kalem Profilometre olup. Bu teknik nedeniyle basitlik ve sağlamlık popüler. Bu, numune yüzeyi üzerinde bir iğnenin ucunun doğrudan mekanik temas tarama dayanmaktadır. Bu kaba bir temas araçtır, Hangi bir kerede tek bir hat boyunca tarama yapabiliyor. Bu 3D yüzey raster tarama görüntüleme son derece zaman alıcı hale getirir. Kalemle tekniğin diğer bir dezavantajı yüksek boy oranı ve bir ucu yarıçapı ve bir ipucu apeks açısı ima onun karakteristik ucu boyutu (genellikle birkaç mikron mikron) ile karşılaştırılabilir boyutta yüzey özellikleri ölçme güçlüktür. Kalemle profilometrisi bir avantajı WLI / OP ölçümleri (daha sonra tartışılacak) doğruluğunu etkileyebilir örnek optik özellikleri, değişen onun duyarsızlık olduğunu. Bu madde de, geleneksel bir yüzey haritaları Mirau-tipi WLI (Şekil 1) kullanılarak elde edilmiştir. Böyle Zygo, KLA-Tencor, Nanobilim, Zemetrics, Nanovea, ÖN, Keyence, Bruker, ve Taylor Hobson gibi birçok şirket ticari masa üstü OP aletleri üretmek. Edinilen haritalar yeniden ve sık WLI, taramalı elektron, o için kullanılan tip ticari yazılımı kullanılarak işlendir prob mikroskobu. Yazılım bölümü profil analizi, geçersiz ve malzeme hacmi hesaplamaları ve uçak düzeltme çapraz, yüzeyin matematiksel işlemler gerçekleştirmek için yeteneğine sahiptir. Diğer yazılım paketleri bu özelliklerden bazıları otomatikleştirmek olabilir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Tek kristal silisyum yüzeylerde, GaAs ve Cu </td><td></td><td></td><td> püskürtme ve ablasyon için </td></tr><tr><td> Saf metal alaşımları </td><td></td><td></td><td> triboloji örnekler için </td></tr></tbody></table>

İyon püskürtme uygulamaları, lazer ablasyon ve triboloji deneyler: beyaz işık interferometre ile yüzey modifikasyonları karakterizasyonu

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

Malzeme bilimi ve mühendisliği yılında mikrometre lateral çözünürlük ile yüzey topografyası kantitatif ölçümler elde etmek için sık sık gerekli olabilir. Ölçülen yüzey 3D&#39;yi topoğrafik haritalar sonradan gerekli bilgileri ayıklamak için yazılım paketleri kullanarak çeşitli analiz edilebilir. Bu yazıda nasıl beyaz ışık interferometre ve genel yüzey analiz yazılımı ile birlikte genel olarak optik profilometre (OP), tarif, malzeme bilimi ve mühendislik işleri için kullanılabilir. Bu makalede, kütle spektrometresi yüzey değişikliklerinin incelenmesi, ve triboloji ve yağlama olayları giymek için beyaz ışık interferometre uygulamaları bir dizi gösterilmiştir. Biz enerjik iyonları (fışkırtması) ve lazer ışınları (ablasyon) yanı sıra tribolojik test örneklerinin aşınma ex-situ ölçümleri ile yarı iletkenler ve metallerin etkileşimi ürünleri karakterize. </p&gt; Özellikle, biz tartışacağız: <ol class="lroman"><li> Böyle sıçratma oranları / Si ve Cu verimi ölçümleri ve sonraki zaman-derinlik dönüşümü gibi geleneksel iyon fışkırtması tabanlı kütle spektrometresi Yönleri. </li><li> Bir yarı iletken yüzeye sahip femtosaniye lazer ışınlama etkileşimin kantitatif karakterizasyonu sonuçları. Bu sonuçlar, buharlaştırılmış malzeme miktarları puls başına atım süresi ve enerji yardımı ile incelenmiştir ve kontrol edilebilir ablasyon kütle spektrometrisi, gibi uygulamalar için çok önemlidir. Böylece, krater geometrisi belirleyerek bir deney kurulum koşullarına karşı derinlik ve lateral çözünürlük tanımlayabilirsiniz. </li><li> Iki boyutlu, ve sürtünme sonucu ortaya çıkar ve testler aşınma yüzeyi aşınma kantitatif ölçümleri pürüzlülük parametreleri ölçümleri. </li></ol> Bazı doğasında dezavantajları, olası eserler ve beyaz ışık belirsizlik değerlendirmelerinterferometri yaklaşım tartışılmakta ve açıklanacaktır.

<html><img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/50260/50260fig1.jpg" /> Şekil 1, bu çalışmada kullanılan basit bir profilometre ve Fotoğraf:. Birden çok hedefi taret resimde görülmektedir. İki hedefleri (10x ve 50x) standart ve iki Mirau hedefleri (10x ve 50x) vardır. Bu mikroskop 0.62 adım adım büyütme çarpanları, 1.00, 1.25, veya 2.00 seçilecek sağlayan bir ara büyütme özelliği vardır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50260/5026...

Beyaz ışık mikroskobu interferometri yüzeylerinin topografyası ölçmek için optik, temassız ve hızlı bir yöntemdir. Ve malzeme bilimindeki iyon demeti fışkırtması veya lazer ablasyonu hacimleri ve derinlikleri belirlemek için; Bu yöntem tribolojik test örnekleri üzerinde izleri incelendiğinde giyim mekanik aşınma analizi, doğru nasıl uygulanabileceğini gösterilir.

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Optik Profilometri, büyük veya küçük nesnelerin yüzey yüksekliklerini alt mikron hassasiyetle ölçmek için kullanılan temassız bir yöntemdir. Aşağıdaki deneyin genel amacı, küçük alanların topografyasını ölçmek için hızlı bir yöntem olarak beyaz ışık interferometrik mikroskobu kullanmaktır; bu yöntem, mekanik aşınma süreçleri sırasında veya iyon sıçratma kraterleri ya da lazer ablasyonu gibi malzeme aşındırma süreçlerinde kaybolan malzeme miktarının ölçülmesini sağlar. Bu ölçüm, öncelikle bir beyaz ışık interferans mikroskobu kullanılarak test yüzeylerinin üç boyutlu profillerinin elde edilmesiyle gerçekleştirilir.Uyumsuz beyaz ışık, belirgin girişim desenleri oluşturacaktır. Yalnızca yol uzunluğu gecikmeleri aynı olduğunda, bunlar yaygın olarak mevcuttur. Yoğun lazer ışınlaması veya enerjik iyonlar nedeniyle oluşan orijinal yüzeydeki değişimleri belirlemek için yazılımsal ölçüm araçları kullanılır.Bu işlem, değiştirilmiş yüzeyin orijinal düz ve pürüzsüz yüzeyden çıkarılmasıyla gerçekleştirilir. Bu işlem sırasında, kavisli bir yüzey üzerindeki aşınma izinde olduğu gibi, yüzeyi düz bir düzlem haline getirmek için yüzeydeki eğriliği giderecek yazılım araçlarının kullanılması gerekebil

characterization-surface-modifications-white-light-interferometry

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Yüzeylere kitle seçilmiş iyonları yumuşak iniş yeni malzemelerin son derece kontrollü hazırlanması için güçlü bir yaklaşımdır. Yerinde ikincil iyon kütle spektrometresi (SIMS) ve infrared yansıma absorpsiyon spektroskopisi (IRRAS) Yazan analizi ile birleştiğinde, yumuşak iniş yüzeyler ile iyi tanımlanmış türlerin etkileşimleri içine görülmemiş anlayışlar sağlar.

Kütle-Seçilen İyonlar Yumuşak İniş Hazırlayan İyi tanımlanmış Yüzeyler Yerinde SIMS ve IR spektroskopisi

Biz HF yerinde değişiklik 2 O 2 / H2O çözeltisi (% 0.01% -0.5) ya da metanol solüsyonları H dolu mikroakışkan odaları örnekleri ışınlanması ile hidrofilik veya hidrofobik duruma Si (001) yüzeyi ile tedavi edilmiş bir süreci rapor göreceli düşük nabız akıcılığa darbeli UV lazer kullanarak.

Sıvı Ortamda Darbeli UV Lazer Radyasyonla Silikon Yüzey Islanabilirliği Seçici Alan Değişikliği

Yeni ablatif materyallerin geliştirilmesi ve sayısal modellemesi kapsamlı deneysel araştırmalar gerektirir. Bu protokol, emisyon spektroskopisi ile reaktif sınır tabakasındaki kimya ile birlikte malzeme durgunluğunu izlemek için müdahaleci olmayan yöntemler olan temel teknikler ile plazma akışlarında malzeme tepki karakterizasyonu için prosedürleri tanımlar.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

yüzeylerinin iki tip silika nanopartiküllerinin bir tabaka ile kaplanmış bir polyester kaplı çelik ve polyester, incelenmiştir. Her iki yüzeyler yüzey kimyası ve nano ölçekli topografya önemli değişikliklere neden olduğu bulunmuştur güneş ışığına maruz bırakıldı.

Güneş ışığına maruz Yüzeyler Silika Nanoparçacık-polyester kaplamalar Evrimi

Biz bir lazer biriktirme ve in situ magnetron SAÇTIRMA kullanarak metal/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures imal. Magnetotransport ve in situ x-ışını photoelectron spektroskopisi deneyler, bu sistemde oluşan yarı iki boyutlu elektron gaz Elektrostatik ve kimyasal olayların arasındaki etkileşimi araştırıyoruz.

Büyüme ve Elektrostatik/kimyasal özellikleri Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

Hava maruz kalan bir numune ile karşılaştırıldığında bir tuz çözeltisine maruz kaldıktan sonra alüminyum alaşımın Metal boya arayüzünde kimyasal haritalama ve korozyon morfolojisi göstermek için uçuş süresi ikincil iyon kütle spektrometresi uygulanır.

Uçuş süresi Ikincil Iyon kütle spektrometresi kullanılarak metal-Paint arayüzünde görüntüleme korozyon

Kriyojenik Odaklı İyon Işını (FIB) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) teknikleri, bozulmamış katı-sıvı arayüzlerinin kimyası ve morfolojisi hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. Bu tür arayüzlerin yüksek kaliteli Enerji Dağıtıcı X-ışını (EDX) spektroskopik haritalarını hazırlama yöntemleri, enerji depolama cihazlarına odaklanarak detaylandırılmıştır.

Kriyo-Odaklı İyon Işını Frezelemeyi Taramalı Elektron Mikroskobu ve Spektroskopi ile Birleştirerek Sıvı-Katı Arayüzlerinin Nano Ölçekli Karakterizasyonu

Fotonik kristal yavaş ışığın dalga kılavuzları ve boşlukların kullanımı yaygın olarak pek çok farklı uygulamada fotonik topluluğu tarafından kabul edilmiştir. Bu cihazların Bu nedenle imalat ve karakterizasyonu büyük bir öneme sahiptir. Interferometrik (dalga kılavuzları) ve rezonans saçılması (kaviteler): Bu kağıt, yani bizim üretim tekniği ve iki optik karakterizasyon yöntemleri, özetliyor.

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Biz Sinkrotron X-ışını soğurma spektroskopisi (XAS) ve X-ışını kırınımı Li-ion ve Na-ion piller için elektrot malzemeleri intercalation / deintercalation süreçlerin detaylarını prob (XRD) teknikleri kullanımını tanımlamak. In situ ve ex-situ deneyler cihazların çalışması için gerekli yapısal davranışını anlamak için kullanılır hem de...

Sinkrotron Radyasyon Teknikleri Kullanarak Lityum İyon ve Sodyum iyon piller için elektrot Malzemelerin Karakterizasyonu

Biz MEMS cihazlarının muayene ve karakterizasyonu için kompakt bir yansıma dijital holografik sistemini (CDHM) sunuyoruz. Doğal geometrik büyütme sağlayan uzaklaşan giriş dalga kullanan bir lens daha az tasarım gösterilmiştir. Hem statik ve dinamik çalışmalar sunulmuştur.

MEMS Muayene ve Karakterizasyonu için kompakt Lens az Dijital Holografik Mikroskop

Öğrenin beyaz ışık interferometresi ile yüzey topografisi ölçümü, mekanik aşınma ve iyon püskürtme ile lazer ablasyon analizi için. Bu yöntem malzeme biliminde hızlı ve hassas sonuçlar sağlar.

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet