基于商用坐标测量机的3D微纳米计量(英文)

以测量精度为1μm的商用坐标测量机(CMM)为基础,构建了测量范围为25mm×40mm×25mm、测量不确定度约为0.15μm的PTB微纳米专用坐标测量机.研究了CMM的运动控制系统、恒温室的空调系统以及CMM的被动隔振系统等对测量结果的影响.由测量结果可以看出,CMM的运动控制系统产生的噪声水平约为其他误差源的2倍.通过FFT运算,发现未优化系统的短时最大漂移量发生频率为750Hz,对应为运动控制的工作频率.文中还介绍了测量力为1μN光纤探针的测量原理,并给出了对2.5mm短轴的测量结果.

应用纳米压痕法测定柱状纳米材料的力学特性（英文）

纳米压痕法在确定纳米结构材料,特别是具有较大高宽比的一维纳米结构/对象的力学特性时,若纳米结构沿压入方向的等效刚度远小于针尖-样品的接触刚度,应用常规数据分析(Oliver-Pharr)模型会导致较大的测量偏差.对常规Oliver-Pharr解析模型进行了推广,以补偿一维纳米材料等效刚度对测量结果的影响,进而提出了适用于此类测量对象的通用纳米压痕分析模型,并应用于分析柱状微纳米结构的准静态压痕测量数据.实验中应用原子力显微镜(AFM)定量测量了湿法刻蚀获得的一维单晶硅柱状结构的几何参数(包括硅纳米柱的直径和长度).实验结果表明,应用常规模型分析对较大高宽比的硅纳米柱(直径386 nm,长500 nm)的压痕数据会导致大于50%的偏差.应用修正模型分析实验数据时,测量结果不受被测对象几何参数的影响,因而可以有效提高应用纳米压痕法对微纳米结构材料,特别是一维材料的测量精度.