J
2017
Gwyscan: a library to support non-equidistant Scanning Probe Microscope measurements
KLAPETEK, Petr, Andrew YACOOT, Petr GROLICH, Miroslav VALTR, David NEČAS et. al.
Základní údaje
Originální název
Gwyscan: a library to support non-equidistant Scanning Probe Microscope measurements
Název česky
Gwyscan: knihovna pro podporu neekvidistaních měření v mikroskopii skenující sondou
Autoři
KLAPETEK, Petr (203 Česká republika), Andrew YACOOT (826 Velká Británie a Severní Irsko), Petr GROLICH (203 Česká republika),
Miroslav VALTR (203 Česká republika) a David NEČAS (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
Measurement Science and Technology, Bristol, IOP Pub. 2017, 0957-0233
Další údaje
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10302 Condensed matter physics
Stát vydavatele
Velká Británie a Severní Irsko
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Impakt faktor
Impact factor: 1.685
Kód RIV
RIV/00216224:14740/17:00100234
Organizační jednotka
Středoevropský technologický institut
Klíčová slova česky
SPM; SPM na velké ploše; adaptivní skenování
Klíčová slova anglicky
SPM; large area SPM; adaptive scanning
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
V originále
We present a software library and related methodology for enabling easy integration of adaptive step (non-equidistant) scanning techniques into metrological scanning probe microscopes or scanning probe microscopes where individual x, y position data are recorded during measurements. Scanning with adaptive steps can reduce the amount of data collected in SPM measurements thereby leading to faster data acquisition, a smaller amount of data collection required for a specific analytical task and less sensitivity to mechanical and thermal drift. Implementation of adaptive scanning routines into a custom built microscope is not normally an easy task: regular data are much easier to handle for previewing (e.g. levelling) and storage. We present an environment to make implementation of adaptive scanning easier for an instrument developer, specifically taking into account data acquisition approaches that are used in high accuracy microscopes as those developed by National Metrology Institutes. This includes a library with algorithms written in C and LabVIEW for handling data storage, regular mesh preview generation and planning the scan path on basis of different assumptions. A set of modules for Gwyddion open source software for handling these data and for their further analysis is presented. Using this combination of data acquisition and processing tools one can implement adaptive scanning in a relatively easy way into an instrument that was previously measuring on a regular grid. The performance of the presented approach is shown and general non-equidistant data processing steps are discussed.
Česky
Představujeme softwarovou knihovnu a přidruženou metodiku pro umožnění snadné integrace skenovacích technik s adaptivními kroky (neekvidistantními) do metrologických mikroskopů se skenující sondou nebo mikroskopů se skenující sondou, kde se zaznamenávají jednotlivé x, y polohy dat během měření. Skenování s adaptivními kroky umožňuje snížení množství sbíraných dat během SPM měření, což vede k rychlejšímu získání dat, nižšímu množství dat sebranému pro konkrétní analytický úkol a nižší citlivost k mechanickému a termálnímu driftu. Implementace adaptivních skenovacích procedur do mikroskopu vlastní konstrukce není snadný úkol: s pravidelnými daty je mnohem snazší zacházet během tvorby náhledu (např. srovnání rovinou) a je snazší je ukládat. Představujeme prostředí pro zjednodušení implementace adaptivního skenování pro vývojáře přístrojů, konkrétní bereme v úvahu způsoby získávání dat, které se používají v mikroskopech s vysokou přesností a v mikroskopech vyvíjených národními metrologickými instituty. Zahrnuje knihovnu s algoritmy v jazyce C a LabVIEW pro správu ukládáni dat, generování náhledů v pravidelných mřížkách a plánování cesty skenování na základě různých předpokladů. Sada modulů programu s otevřeným kódem Gwyddion pro práci s těmito daty a jejich další analýzu je též představena. S využitím této kombinace nástrojů pro získání a zpracování dat lze implementovat adaptivní skenování relativně snadno pro přístroj, který dříve měřil v pravidelné mřížce. Je demonstrována účinnost představeného přístupu a obecně diskutovány kroky při zpracování neekvidistantních dat.
Návaznosti
LQ1601, projekt VaV | Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020) | Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020 |
|
Zobrazeno: 12. 12. 2024 21:45