Hardware and software correction method of piezo scanner nonlinearity in scanning microscope Sprzętowo-programowa metoda korekcji nieliniowości piezoskanera w mikroskopie skaningowym
An inherent feature of the piezo scanner in scanning probe microscopy is their time-varying nonlinear. This results in a distortion of images and a difficulty of the measurements that require adequate control of the current position of the cantilever with respect to the sample surface. This paper presents methods of correcting a nonlinear piezo scanner. The advantages and disadvantages of each solution are pointed out, and the developed hardware and software correction methods are described. The correction is performed by a digital system made up of high-speed analogue-to-digital converters and a FPGA programmable system in which the correction algorithms are implemented. These algorithms determine, on the basis of actual measurement data, a set of correction factors for different areas and scanning speed. This set can be modified during each scanning process. This method of hardware and software use does not slow down scanning speed, and it maintains high resolution measurements.
Inherentną cechą piezoskanerów w mikroskopach skanujących jest ich zmienna w czasie nieliniowość. Skutkuje ona zniekształceniami uzyskiwanych obrazów oraz trudnościami prowadzenia pomiarów wymagających adekwatnej kontroli aktualnego położenia cantilevera w stosunku do powierzchni próbki. W artykule przedstawiono metody korekcji nieliniowości piezoskanera. Wskazano zalety i wady poszczególnych rozwiązań oraz opisano opracowaną sprzętowo-programową metodę korekcji. Korekcja realizowana jest przez system cyfrowy złożony z szybkich przetworników analogowo-cyfrowych oraz układu programowalnego FPGA, w którym zaimplementowane są odpowiednie algorytmy. Algorytmy te wyznaczają, na podstawie rzeczywistych danych pomiarowych, zbiór współczynników korekcyjnych dla różnych szybkości i obszarów skanowania. Zbiór ten może być modyfikowany podczas każdego procesu skanowania. Metoda sprzętowo-programowa nie spowalnia szybkości skanowania, przy zachowaniu wysokiej rozdzielczość pomiarów.
Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies
Informacja
SZANOWNI CZYTELNICY!
UPRZEJMIE INFORMUJEMY, ŻE BIBLIOTEKA FUNKCJONUJE W NASTĘPUJĄCYCH GODZINACH:
Wypożyczalnia i Czytelnia Główna: poniedziałek – piątek od 9.00 do 19.00