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主题：【求助】SPM的校准问题

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mse2008
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发表于：2009/08/24 11:20:47 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
请教大家：
一般怎样校准自己的AFM 呢？要校准哪些方面呢？
采用什么样品？多大尺寸？
校准的时候应该注意哪些问题？
多久校准一次合适?
校准中和校准后应给出什么指标和参数？
对STM，又采用什么样品来校准？
谢谢！
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2009/8/24 16:15:16 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
所谓的校准，一般都是指，校准SPM的扫描器。
由于扫描器的老化，漂移和环境温度对扫描器的影响，
是的扫描器在使用一段时间之后，其测量值与实际值存在一定偏差，
当这个偏差达到试验所不能容忍的程度时，就需要对扫描器进行校准。
对不同的厂家，不同型号的仪器而言，其具体的校准的方法千差万别。
但是过程几乎都是一样的。
即用SPM扫描已知尺寸的标准样品，然后对扫描的图像进行测量，
比较测量值与实际值之间的差异，
然后根据这个差异来调整扫描器的校正参数。
我们所使用的都是XYZ三向扫描器，对每一个轴都需要单独校正。

使用最多的校正样品就是标准光栅。
光栅的种类和型号很多，你可以自己上网查一下，然后向厂家咨询一下，
他们会根据你的校正需要为你选择合适型号的光栅。

STM用的校正光栅相对而已比较少。你可以用AFM模式来做校正。
因为不管是什么模式，校正的都是扫描器，与操作模式无关。


关于SPM校正周期，确切的时间，这个不大好说，
有的说3个月，有的说半年。
但是不管多长具体的时间是多少，这里有个基本的原则。
就是系统的误差水平是否是在试验所允许的范围内。
这个你可以用标准光栅来校验。

原文由 mse2008 发表:
请教大家：
一般怎样校准自己的AFM 呢？要校准哪些方面呢？
采用什么样品？多大尺寸？
校准的时候应该注意哪些问题？
多久校准一次合适?
校准中和校准后应给出什么指标和参数？
对STM，又采用什么样品来校准？
谢谢！
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ative
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2009/8/24 16:41:37 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
AFM校正采用标准的目前商业化的Calibration standard,尺寸为10micrometer的方形孔。要更高精度的校正要采用石墨片，看原子像。一般10微米的校正就够了。

Stm的校正可以看si（111）晶面的7x7表面重构像，这要求UHV,不过不是UHV条件下看STM也没太大的意义。
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mse2008
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2009/8/24 21:56:50 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
谢谢两位给的答案！
但是还有些地方不大明白，比如说如果扫描器的非线性不是很好，那么是否要采用不同大小尺寸的样品，在不同的扫描范围内进行多次校准呢？ 对一个扫描器在几个不同的范围区间内进行校准，彼此之间是否会有影响 ？
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清风侠
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2009/8/25 16:31:31 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
据我了解，校准因该是在最大范围内进行。如果非线性非常不好，可能是扫描器老化。
原文由 mse2008 发表:
谢谢两位给的答案！
但是还有些地方不大明白，比如说如果扫描器的非线性不是很好，那么是否要采用不同大小尺寸的样品，在不同的扫描范围内进行多次校准呢？ 对一个扫描器在几个不同的范围区间内进行校准，彼此之间是否会有影响 ？
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2009/8/25 16:59:09 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
这位仁兄说得很对。对于你说的两个问题，答案都是肯定的。
其实严格来讲扫描器的校正分为两个阶段：非线性校正尺寸定标。
前面我们所讲的校正过程其实只是扫描器的尺寸定标过程。
至于非线性校正，这是一个非常复杂的过程，
每个厂家都有不同的模型，但原理都是一样的，
其基本原理就是利用各种数学模型，
构建出非线性的驱动电压，从而驱动扫描器做线性运动。

非线性校正的过程，是一个繁琐的过程，
一般都是厂家在仪器出厂时校正好的。
由于除非是扫描器严格老化或者损坏，
否则扫描器的非线性特性在使用过程中是不会有太大的变化的，
所以普通用户最好不要轻易做对扫描器做非线性校正。

如果必须要在的话，也得严格遵循说明书上的操作要求
或者是在厂家工程师的指导下完成。


原文由 mse2008 发表:
谢谢两位给的答案！
但是还有些地方不大明白，比如说如果扫描器的非线性不是很好，那么是否要采用不同大小尺寸的样品，在不同的扫描范围内进行多次校准呢？ 对一个扫描器在几个不同的范围区间内进行校准，彼此之间是否会有影响 ？
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mse2008
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2009/8/26 16:59:29 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
哈哈，这里果然专家比较多，谢谢！

最大范围 ？ 不太清楚具体怎么理解？是只校扫描器的最大扫描尺寸？看了一些资料，很多都选的是一个常用尺寸，比如说最大扫描范围是10微米，用3微米的样品来校。
还有，最大扫描尺寸一般都在微米级吧，在微米级校后，能保证在纳米级的尺度也准确吗 ？ 如果是准确的，为什么现在还要进行纳米级的标度呢？如果不是，就应该在各个不同范围校吧？
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pupple
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2009/8/27 10:40:17 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 mse2008 发表:
哈哈，这里果然专家比较多，谢谢！

最大范围 ？ 不太清楚具体怎么理解？是只校扫描器的最大扫描尺寸？看了一些资料，很多都选的是一个常用尺寸，比如说最大扫描范围是10微米，用3微米的样品来校。
还有，最大扫描尺寸一般都在微米级吧，在微米级校后，能保证在纳米级的尺度也准确吗 ？ 如果是准确的，为什么现在还要进行纳米级的标度呢？如果不是，就应该在各个不同范围校吧？


在校准的时候,确实要对大尺寸和小尺寸均做校准. 对于纳米尺度来说, 如果是工业生产,确实还需要用纳米尺度的样品对纳米尺度进行校准,但是对于科研来说,就没有那么高的要求了.
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