Методы исследования наноматериалов и наносистем

88 5. ОБРАБОТКА И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗИЗОБРАЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННОГО С ПОМОЩЬЮ СКАНИРУЮЩЕГО ЗОНДОВОГО МИКРОСКОПА Цель работы ‒ получить практические навыки в области обработки количественного анализа СЗМ изображений. В результате выполнения лабораторной работы студенты должны знать основы сканирующей зондовой микроскопии, основные ком-поненты сканирующего зондового микроскопа, виды датчиков, сканеры, систему обратной связи и конструкцию СЗМ НАНОЭДЮКАТОР II; уметь использовать в профессиональной деятельности знания о сущности практической задачи, планировать и проводить эксперимен-тальные исследования, обрабатывать, анализировать и предоставлять результаты измерений, выстраивать полученные знания и умения в уже имеющеюся систему знаний, привлекать к решению практической задачи междисциплинарные знания; владеть навыками работы с методами сканирующего зондового микроскопа. Теоретический материал Процесс сканирования поверхности в сканирующем зондовом микроскопе имеет сходство с движением электронного луча по экрану в электроннолучевой трубке телевизора. Зонд движется вдоль линии (строки) сначала в прямом, а потом в обратном направлении (строчная развертка), затем переходит на следующую строку (кадровая развертка). Движение зонда осуществляется с помощью сканера небольшими шагами под действием пилообраз-ных напряжений, формируемых цифро-аналоговыми преобразова-телями. Регистрация информации о рельефе поверхности произво-дится, как правило, на прямом проходе (рис. 5.1). Информация, полученная с помощью сканирующего зондово-го микроскопа, хранится в виде СЗМ кадра ‒ двумерного массива целых чисел aij (матрицы). Физический смысл данных чисел определяется той величи-ной, которая оцифровывалась в процессе сканирования. Каждому значению пары индексов ij соответствует определенная точка по-верхности в пределах поля сканирования. Координаты точек по-верхности вычисляются с помощью простого умножен...