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.

Basic information

Original name

Gwyscan: a library to support non-equidistant Scanning Probe Microscope measurements

Name in Czech

Gwyscan: knihovna pro podporu neekvidistaních měření v mikroskopii skenující sondou

Authors

KLAPETEK, Petr (203 Czech Republic), Andrew YACOOT (826 United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland), Petr GROLICH (203 Czech Republic), Miroslav VALTR (203 Czech Republic) and David NEČAS (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution)

Edition

Measurement Science and Technology, Bristol, IOP Pub. 2017, 0957-0233

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10302 Condensed matter physics

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Plný text u vydavatele

Impact factor

Impact factor: 1.685

RIV identification code

RIV/00216224:14740/17:00100234

Organization unit

Central European Institute of Technology

DOI

http://dx.doi.org/10.1088/1361-6501/28/3/034015

UT WoS

000394597100010

Keywords (in Czech)

SPM; SPM na velké ploše; adaptivní skenování

Keywords in English

SPM; large area SPM; adaptive scanning

Tags

rivok

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 7/3/2018 13:52, Mgr. David Nečas, Ph.D.

Abstract

ORIG CZ

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.

In Czech

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.

Links

LQ1601, research and development project
Name: CEITEC 2020 (Acronym: CEITEC2020)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
Displayed: 5/12/2024 03:53