В данный момент вы не в системе. Авторизируйтесь при помощи следующей формы. Замечание: для работы у вас должны быть включены куки (cookies).
Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.
|
ru:основы_сзм [2010/02/12 14:34] |
ru:основы_сзм [2010/02/12 14:34] (текущий) |
||
|---|---|---|---|
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| + | ====== Лабораторная работа «Основы работы на сканирующем зондовом микроскопе» ====== | ||
| + | |||
| + | Работа посвящена освоению базовых принципов работы на современном сканирующем зондовом микроскопе (СЗМ). Работа состоит из трех частей: | ||
| + | - [[#Теоретическая часть]] | ||
| + | - [[#Практическая часть]] | ||
| + | - [[#Обработка результатов]] | ||
| + | |||
| + | Для обучения используется СЗМ модели «ФемтоСкан» (НПП Центр перспективных технологий), программное обеспечение «ФемтоСкан Онлайн», офисный пакет (OpenOffice.org или Microsoft Office) | ||
| + | |||
| + | ===== Теоретическая часть ===== | ||
| + | |||
| + | Студенты знакомятся с устройством микроскопа, основными компонентами, принципом функционирования обратной связи. Доступ к обучающим материалам предоставляется через специализированный веб-сайт (distant.phys.msu.ru) | ||
| + | |||
| + | ==== Устройство сканирующего зондового микроскопа ==== | ||
| + | |||
| + | * [[wpru>Сканирующий атомно-силовой микроскоп]] | ||
| + | * [[http://www.ntmdt.ru/spm-principles/view/afm|Устройство АСМ]] | ||
| + | |||
| + | ==== Понятие обратной связи ==== | ||
| + | |||
| + | * [[wpru>Обратная связь (техника)]] | ||
| + | |||
| + | ==== ПИ-регулятор ==== | ||
| + | |||
| + | * [[wpru>ПИД-регулятор]] | ||
| + | * [[wp>PID_controller]] | ||
| + | |||
| + | ==== Эмпирический метод Циглера-Никольса настройки ПИ-регулятора ==== | ||
| + | |||
| + | [[http://iprog.pp.ru/forum/read.php?f=1&i=43232&t=43225#reply_43232|о методе Циглера-Никольса]] | ||
| + | |||
| + | ==== Кривые зависимости силы от расстояния ==== | ||
| + | |||
| + | * http://www.ntmdt.ru/spm-principles/view/force-distance-curves | ||
| + | * http://www.mechmat.caltech.edu/~kaushik/park/1-6-2.htm | ||
| + | |||
| + | <del>Эволюция систем управления зондовыми микроскопами | ||
| + | |||
| + | Управление прибором в удаленном режиме – особенности, преимущества, недостатки</del> | ||
| + | |||
| + | ===== Практическая часть ===== | ||
| + | |||
| + | Состоит из двух заданий | ||
| + | |||
| + | - [[#Настройка параметров обратной связи]]. Доступ к установке осуществляется через Интернет посредством: | ||
| + | |||
| + | * веб-браузера, | ||
| + | * программы ФемтоСкан Олайн. | ||
| + | |||
| + | Студенты должны подобрать звенья цепи обратной связи для оптимального отклика системы на возмущение. | ||
| + | |||
| + | - [[#Сканирование образца]]. Доступ к установке осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения. | ||
| + | |||
| + | Студенты должны получить изображения образцов для последующей обработки. | ||
| + | |||
| + | ==== Настройка параметров обратной связи ==== | ||
| + | |||
| + | === Задание === | ||
| + | |||
| + | - На сайте www.nanoscopy.org в разделе Scan Online произвести поочередную настройку интегрального и пропорционального звеньев, устанавливая одно из звеньев в 0 и варьируя второе от 0 до 10 с шагом 0.5, от 10 до появления генерации с шагом 5. Зафиксировать значения, при которых возникает генерация. | ||
| + | - Подобрать пару значений интегрального и пропорционального звеньев, при которых оптимально отслеживается тестовый профиль. | ||
| + | |||
| + | === Отчетные материалы === | ||
| + | |||
| + | Скриншоты браузера с указанием значений звеньев. | ||
| + | |||
| + | === Задание === | ||
| + | |||
| + | В программе «ФемтоСкан Онлайн» (см. руководство программы) произвести настройку пропорционального и интегрального звеньев: | ||
| + | - Подключиться к серверу atc-srv1 (212.192.230.66) (стр. 23 руководства) | ||
| + | - Запустить процесс «Модуляция Z» (стр. 30, 35 руководства) | ||
| + | - Подобрать пропорциональное и интегральное звенья по методу Циглера-Никольса для ПИ регулятора (частота дискретизации 15 КГц) | ||
| + | |||
| + | === Отчетные материалы === | ||
| + | |||
| + | Файлы с кривыми модуляции, полученными в процессе работы. | ||
| + | |||
| + | ==== Сканирование образца ==== | ||
| + | === Задание === | ||
| + | |||
| + | |||
| + | - Подключиться к серверу (адрес узнать у преподавателя) | ||
| + | - Произвести первоначальный подвод (при необходимости) | ||
| + | - Осуществить калибровку по кривой подвода-отвода F(Z) | ||
| + | - Получить изображения образца с разным разрешением. | ||
| + | - Изображение максимального поля сканирования | ||
| + | - Изображения 4-х квадрантов максимального поля: | ||
| + | |||
| + | {{:image001.gif|}} | ||
| + | |||
| + | === Отчетные материалы === | ||
| + | |||
| + | Файлы с полученными изображениями | ||
| + | |||
| + | ===== Обработка результатов ===== | ||
| + | |||
| + | Обработка результатов производится в специализированном программном обеспечении "ФемтоСкан Олайн". Результаты сканирования обрабатываются, анализируются, подготавливается отчет. | ||
| + | |||
| + | Отчет включает: | ||
| + | - Скриншоты веб-браузера | ||
| + | - Файлы с данными снятых кривых | ||
| + | - Файлы с данными сканированной поверхности | ||
| + | - Гистограммы распределения объектов по длине, ширине, высоте(глубине) | ||
| + | |||
| + | //Отчетные материалы предоставляются в виде файла-презентации на электронную почту или через веб-интерфейс.// | ||