微納檢測技術

前言

　　18世紀蒸汽機的發(fā)明帶來了第一次產業(yè)革命——實現了機械化，可以稱為蒸汽機時代；19世紀電力的使用帶來了第二次產業(yè)革命——實現了電氣化，可以稱為電力時代；20世紀微電子和計算機的發(fā)明帶來了第三次產業(yè)革命——實現了信息化、網絡化，可以稱為微電子和計算機時代；21世紀納米科技的興起能否帶來第四次產業(yè)革命？21世紀能否稱為納米科技時代？　　從Ri。hardFeynman對納米技術的預言至今，納米技術有了驚人的進步。微納技術使材料、設備和系統(tǒng)的加工及制造產生了巨大的變化。在微納米領域表現最為突出的是微機電系統(tǒng)（Micro-ELcctro.MechaniealSystems，MEMS）和納機電系統(tǒng)（Nano-Electro-MechanicalSystems，NENS）。由于它們優(yōu)良的物理、化學和生物學特性，在信息技術、能源、航天和國家安全等領域得到了廣泛應用。由于微機電系統(tǒng)的原理與傳統(tǒng)機電系統(tǒng)的原理相同，因此可以應用經典理論進行研究；而納機電系統(tǒng)的尺度達到納米量級，經典理論已不適用?！　∥⒚卓萍际窃?.1~5000um內，研究不同類型物質的運動和變化的學問。納米科技是在0.1~100nm內，研究原子、分子和其他類型物質的運動和變化的學問?！　?chuàng)造和制備優(yōu)異性能的納米材料，設計、制備各種納米器件和裝置，探測和分析納米區(qū)域的性質和現象是納米技術三個主要的研究方向。微納米技術的發(fā)展，特別是微納米尺度的加工和制造給測試技術提出了更高的要求。而測試技術的提高反過來又推動了微納米科技的進步。

內容概要

《微納檢測技術》系統(tǒng)地介紹了微納檢測領域常用的技術、方法及系統(tǒng)（儀器）?？勺鳛樾畔㈩I域研究生、本科生及大中專學生的教材使用，也可作為微納米研究領域科技工作者的參考書籍使用。《微納檢測技術》共分8章，分別為微納檢測技術基礎、光學干涉測試技術、微納形貌檢測技術、掃描探針顯微鏡、掃描電子顯微鏡、微納坐標測量技術、微視覺測試技術和全息干涉技術。

書籍目錄

第1章 微納檢測技術基礎  1.1 微納米量級檢測技術特點　1.2 常用檢測技術　1.3 微納尺度的溯源與基準傳遞第2章 光學干涉測試技術　2.1 位移干涉檢測技術　2.2 相移干涉檢測技術　2.3 X射線干涉技術　2.4 白光干涉檢測技術第3章 微納形貌檢測技術　3.1 接觸式輪廓儀　3.2 非接觸式輪廓儀——光學式輪廓儀第4章 掃描探針顯微鏡　4.1 掃描隧道顯微鏡　4.2 原子力顯微鏡　4.3 掃描近場光學顯微鏡第5章 掃描電子顯微鏡　5.1 掃描電子顯微鏡　5.2 透射電子顯微鏡　5.3 環(huán)境掃描電子顯微鏡第6章 微納坐標測量技術　6.1 微納坐標測量技術基礎　6.2 微納坐標測量儀器　6.3 微納坐標測量儀器的研究進展　6.4 微納坐標測量儀器傳感測頭的研究進展第7章 微視覺測試技術　7.1 微視覺測試技術基礎　7.2 微結構平面尺寸的視覺測試　7.3 微結構平面運動參數的視覺測試第8章 全息干涉技術　8.1 全息干涉技術的發(fā)展歷史　8.2 全息圖的分類　8.3 傳統(tǒng)全息技術的基本原理　8.4 數字全息技術　8.5 商業(yè)化儀器介紹參考文獻

章節(jié)摘錄

　?。?）模糊圖像處理技術：通過CCD探測被測樣品微結構的運動圖像（模糊圖像）信息，利用圖像處理算法獲得被測樣品的運動頻率、幅度、相位等信息，實現微結構的運動參數測量。可以用于在線或離線測量，適用于微米量級的二維測量?！　。?）頻閃圖像處理技術：通過被測樣品微結構周期運動的單點“凍結”，得到被測樣品的某個運動時刻的清晰圖像，經重構得到整個周期的連續(xù)數據，包括運動頻率、幅度、相位等信息，實現微結構的運動參數測量?？梢杂糜谠诰€或離線測量，適用于微米量級的二維測量?！　。?）圖像干涉測試技術：通過對被測樣品微結構運動引起的干涉條紋的變化，得到被測樣品的運動頻率、幅度、相位等信息，實現微結構的運動參數測量。可以用于在線或離線測量，適用于微米量級的一維、二維和三維測量?！　。?0）激光多普勒測試技術：通過被測樣品微結構不同位置運動速度的差異，得到被測樣品的某個位置運動頻率、幅度、相位等信息，實現微結構的運動參數測量?？梢杂糜谠诰€或離線測量，適用于微米量級的一維測量?！　。?1）激光散斑測量技術：通過對被測樣品微結構對激光光斑的影響，得到被測樣品的表面變化等信息，實現微結構參數的測量。它克服了以往算法對被測表面要求較高的缺點，提高了適應性?？梢杂糜谠诰€或離線測量，適用于微米量級的二維測量。　?。?2）光流場測試技術：通過被測樣品微結構對光流場的作用，得到被測樣品的表面變化及運動參數。提高匹配速度和精度，將原來需要多次運算的結果僅計算一次得出。可以用于在線或離線測量，適用于微米量級的二維測量?！　∑渌麥y試技術及儀器還有陣列測試技術、電子探針X射線顯微分析儀（ElectronProbeX.rayMicroanalyzer，EPMA）等?！　?.3微納尺度的溯源與基準傳遞　　量值的溯源性是指通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準（通常是國家計量標準或國際計量標準）聯(lián)系起來的特性。這種特性使所有的同種量值，都可以按這條比較鏈通過校準向測量的源頭追溯，這樣才能確保量值的準確性、可靠性、可比性和可重復性。要保證微納米尺度測量的準確性，必須借助必要的量值溯源過程。本節(jié)將對微納米尺度溯源體系及其相關內容進行闡述。

圖書封面

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