Перспективні рішення щодо автоматизації методів вимірювання в нанометричному діапазоні

Abstract

У статті наголошено, що нанометрологія є невід’ємною складовою нановиробництва, а світовий ринок наноматеріалів активно розвивається і його ємність у 2019 р. оцінювалася в 8,5 млрд дол. США з перспективою зростання на 13,1 % на період до 2027 р. При цьому створюються нові перспективні нанотехнології і наноматеріали. А це вимагає розвитку системи нанометрології. Вважається, що система нановиробництво – нанотехнологія має розв’язувати такі задачі: автоматичне інтелектуальне вимірювання з допомогою числового програмного управління (ЧПУ) з вбудованою міні-ЕОМ; автономне або онлайн програмування вимірювальних інструментів ЧПУ з вбудованою міні-ЕОМ; автоматизована заміна заготовок і виробів; автоматизована заміна зондів і датчиків; автоматизована оцінка результатів вимірювань. У світі створена та використовується велика гама електронних мікроскопів для оцінки геометрії нановиробів. Проте розвиток нанотехнологій вимагає оснащення їх автоматизованими системами та відповідним програмним забезпеченням. Створено експериментальний автоматизований прилад (інтерференційний профілометр) та програмне забезпечення для безконтактного вимірювання мікро- та нанотопографії поверхні виробу, її тривимірного представлення, визначення показників шорсткості та параметрів сканування. Розроблено автоматизовану систему вимірювання і контролю для атомно-силової мікроскопії (АСМ), яка має удосконалений блок контролю систем позиціонування лазерного променя на зонд АСМ. Одним із напрямів автоматизації лінійних вимірювань у нанометрології є використання еталонів порівняння, а для цього необхідне відповідне корегування державних стандартів нанометрології. Проведений аналіз опублікованих матеріалів свідчить про певні позитивні результати у справі автоматизації нановимірювань у середовищі нановиробництва. Проте очевидно, що цей напрям діяльності потребує збільшення фінансування та нових ідей для забезпечення конкурентоздатності нановиробів.