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Articulo de referencia

Escaneo de contador

El escaneo por contra-escaneo ( CS ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] es un método de escaneo que permite corregir las distorsiones de la trama causadas por la deriva de la sonda del microscop...

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El escaneo por contra-escaneo ( CS ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] es un método de escaneo que permite corregir las distorsiones de la trama causadas por la deriva de la sonda del microscopio de escaneo con respecto a la superficie medida. Durante el escaneo por contra-escaneo se obtienen dos escaneos de superficie: un escaneo directo y un escaneo por contra-escaneo (véase la figura  1). El escaneo por contra-escaneo comienza en el punto donde termina el escaneo directo. Este punto se denomina punto de coincidencia (CP). En el escaneo por contra-escaneo, el movimiento de la sonda a lo largo de la línea de trama y el movimiento de la sonda de una línea de trama a la otra se realizan en direcciones opuestas a los movimientos del escaneo directo. El par de imágenes obtenido se denomina imágenes escaneadas por contra-escaneo (CSI).

Principios

Cuando las distorsiones de la trama son lineales, es decir  , cuando la velocidad de deriva es constante, para corregir la deriva basta con medir las coordenadas de una sola característica común en los escaneos directo y en el escaneo inverso. En caso de distorsión no lineal, cuando la velocidad de deriva varía durante el escaneo, el número de características comunes en los CSI cuyas coordenadas deben medirse aumenta en proporción al grado de no linealidad.

Por lo general, la deriva de la sonda del microscopio con respecto a la superficie medida consta de dos componentes: una asociada a la fluencia de la cerámica piezoeléctrica del escáner y otra causada por la deformación térmica del instrumento debido a los cambios de temperatura. El primer componente es no lineal (puede aproximarse mediante un logaritmo ), mientras que el segundo puede considerarse lineal en la mayoría de las aplicaciones prácticas.

El uso del método de contraescaneo permite, incluso en caso de una fuerte deriva que provoque errores de decenas de por ciento, medir la topografía de la superficie con un error de unas pocas décimas de por ciento.

Figura  1.  Contraescaneo con (a) una línea de reposo (indicada por la línea punteada) y (b) sin línea de reposo. Los dígitos 1 a 4 indican los números de las imágenes obtenidas. 1 y 3 son imágenes directas, y 2 y 4 son contraimágenes correspondientes a las directas. CP es el punto de coincidencia del par de imágenes contraescaneadas. La trama presentada consta, condicionalmente, de cuatro líneas.

Imágenes escaneadas por contador

Las imágenes de contraescaneo (CSI, CSIs) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] son ​​un par de imágenes obtenidas durante el contraescaneo. Durante el contraescaneo es posible obtener uno o dos pares de CSIs (véase la Fig.  1). Cada par consta de una imagen directa y su imagen contraria. Primero, se obtiene una imagen convencional llamada imagen directa; luego, se obtiene una imagen contraria invirtiendo la dirección del movimiento a lo largo de una línea de trama y la dirección del movimiento de línea a línea de la trama. La imagen directa del segundo par se forma mediante las líneas de retroceso de la imagen directa del primer par. La imagen contraria del segundo par se forma mediante las líneas de retroceso de la imagen contraria del primer par. Las CSIs están destinadas a corregir las distorsiones causadas por la deriva de la sonda del microscopio de escaneo con respecto a la superficie bajo investigación. Para implementar la corrección, es suficiente que exista al menos una característica común entre las imágenes directa y contraria. En comparación con un solo par CSI, el uso de dos pares requiere el doble de memoria y tiempo de procesamiento, pero, por otro lado, permite aumentar la precisión de la corrección y reducir el nivel de ruido en la imagen corregida.

Figura  1.  Imágenes de alúmina porosa escaneadas en sentido contrario ( AFM , 128 × 128 píxeles): (a) imagen directa y (b) imagen contraria del primer par; (c) imagen directa y (d) imagen contraria del segundo par. El error inducido por la deriva es del 25 %. (e) Imagen corregida, el error residual es del 0,1 %.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 R. V. Lapshin (2007). "Eliminación automática de la deriva en imágenes de microscopio de sonda basada en técnicas de escaneo contrario y reconocimiento de características topográficas" (PDF) . Measurement Science and Technology . 18 (3). Reino Unido: IOP: 907–927 . Bibcode : 2007MeScT..18..907L . doi : 10.1088/0957-0233/18/3/046 . ISSN 0957-0233 . 
  2. 1 2 R. V. Lapshin (2011). «Microscopía de sonda de barrido orientada a características». En HS Nalwa (ed.). Enciclopedia de Nanociencia y Nanotecnología (PDF) . Vol. 14. EE. UU.: American Scientific Publishers. págs. 105–115 . ISBN   1-58883-163-9.
  3. 1 2 V. Y. Yurov, AN Klimov (1994). "Calibración y reconstrucción de imágenes reales mediante microscopio de efecto túnel: eliminación de deriva y pendiente" (PDF) . Review of Scientific Instruments . 65 (5). EE. UU.: AIP: 1551–1557 . Bibcode : 1994RScI...65.1551Y . doi : 10.1063/1.1144890 . ISSN 0034-6748 . Consultado el 28 de noviembre de 2011 . {{cite journal}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  4. ↑ JT Woodward, DK Schwartz (1998). "Eliminación de la deriva de las imágenes de microscopio de sonda de barrido de muestras periódicas" (PDF) . Journal of Vacuum Science and Technology B. 16 ( 1). EE. UU.: American Vacuum Society: 51–53 . Bibcode : 1998JVSTB..16...51W . doi : 10.1116/1.589834 . ISSN 0734-211X . {{cite journal}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )