Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка, создание и аттестация методов визуализации и методик измерений параметров нанорельефа материалов и изделий на основе тест-объектов программируемой формы

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Внебюджетные средства
4,4 млн

Обеспечение единства измерений в нанотехнологиях на всех этапах выполнения измерений, начиная с этапа получения экспериментальных данных об измеряемом физическом параметре наноструктур и наноматериалов, и заканчивая этапом обработки этих данных и получения адекватной информации о конкретном значении измеряемого физического параметра с указанием погрешности измерений.

Этапы проекта

1
17.05.2007 - 31.07.2007
Проведен анализ научно-технической литературы, посвящённой разработке методов и средств обеспечения достоверности информации, получаемой с помощью растрового электронного (РЭМ) и атомно-силового микроскопов (АСМ).
Выполнен обзор фундаментальных исследований взаимодействия зонда измерительного устройства с исследуемым нанообъектом, общих способов визуализации, методик измерений параметров нанорельефа и подходов к моделированию измерительных устройств.
Разработан проект типовой методики аттестации измерительных комплексов и компьютерных программ. Сформулировано принятое направление исследований и описаны способы решения поставленных в ТЗ задач.
Составлены требования к:
- программному модулю «Библиотека математических тест-объектов»,
- программному модулю для моделирования функционирования измерительных устройств,
- программному модулю «генерация математических тест-объектов»
- программному модулю анализа изображений и выполнения измерений;
Проведены патентные исследования.
Развернуть
2
01.08.2007 - 31.10.2007
Работы, выполненные на отчетном этапе:
2.1. Составлен обзор литературных данных по разработке алгоритмов и методик анализа изображений наноструктур, получаемых с помощью растрового электронного (РЭМ) и атомно-силового микроскопов (АСМ);
2.2. Обоснована актуальность проблемы обработки экспериментальных изображений РЭМ и АСМ;
2.3. Предложен комплекс методов и алгоритмов анализа экспериментальных изображений РЭМ и АСМ с учетом специфики работы микроскопов и физических основ процесса измерения нанообъектов:
2.4. Показано, что наиболее общая структура системы анализа изображения должна содержать следующие элементы:
- алгоритмы и методы коррекции экспериментальных изображений с целью их оптимизации и повышения качества;
- методы предварительной фильтрацию полученных изображений с целью минимизации влияния измерительной аппаратуры;
- методики сегментации или обнаружения искомых образов объектов с целью измерения их параметров (например, анализ толщины линий, величин углов изломов, расстояний между элементами изображения и т. д.);
- параметризованные аппроксимирующие модели объектов и методы статистического анализа для достижения повышенной субпиксельной точности

Результаты:
Разработаны алгоритмы анализа изображений наноструктур, получаемых с помощью РЭМ и АСМ
Развернуть
3
01.11.2007 - 31.12.2007
. Разработка компьютерной модели РЭМ.
2. Разработка компьютерной модели АСМ.
3. Разработка программы генератора математических тест-объектов.
4. Создание библиотеки математических тест объектов и их поверка на примере реальных тест-объектов.
5. Создание лабораторного образца программно-аппаратного комплекса «Виртуальный микроскоп»
6. Проведение предварительных испытаний работы виртуального микроскопа.
7. Проведение сравнения параметров нанообъектов, получаемых с помощью реальных тест-объектов на реальных микроскопах, с параметрами, получаемыми с помощью математических тест-объектов на виртуальных микроскопах.
8. Разработка проекта методики аттестации программно-аппаратного комплекса «Виртуальный микроскоп.
9. Составление промежуточного отчета.
Развернуть
4
01.01.2008 - 30.04.2008
.
  Разработана библиотека математических тест-объектов и проведена их проверка на примере реальных тест-объектов.
  Создан лабораторный образец программно-аппаратного комплекса «Виртуальный микроскоп» для проведения измерений линейных размеров объектов на наномасштабе.
  Проведенные предварительные испытания виртуального микроскопа показали работоспособность разработанного комплекса, а также позволили оценить погрешности и неточности его отдельных элементов.
  Доработана методика аттестации программно-аппаратного комплекса «Виртуальный микроскоп».
Развернуть
5
01.05.2008 - 31.10.2008
Разработанный лабораторный макет программно-аппаратного ком-плекса «Виртуальный микроскоп» соответствует функциональным требова-ниям,
  Результаты измерений, по-лучаемые с его помощью, отражают объективные параметры нанорельефа материалов и изделий, а сам ПАК в качестве измерительно-вычислительного комплекса применим для метрологического обеспечения единства измерений в нанометровом диапазоне.
  Охранных и иных документов, препятствующих применению результатов работы на тер-ритории Российской Федерации, не обнаружено.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Разработка методов и средств метрологического обеспечения единства измерений в нанотехнологиях на основе тест-объектов нанометрового диапазона.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
32 млн
Количество заявок
9
Тема
Разработка и создание специализированного эталонного комплекса для аттестации и контроля средств измерений физических параметров наноразмерных объектов и структур, систем позиционирования и сканирования в нанотехнологиях и наноиндустрии.
Продолжительность работ
2007, 4 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
8
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений локального химического состава и структурных параметров функциональных наноматериалов и изделий наноиндустрии
Продолжительность работ
2008 - 2010, 25 мес.
Бюджетные средства
85 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений локальных 3D параметров поверхности в нанометровом диапазоне
Продолжительность работ
2008 - 2010, 27 мес.
Бюджетные средства
55 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений геометрических параметров наноматериалов и продукции наноиндустрии.
Продолжительность работ
2008 - 2010, 26 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
2