Государственная система обеспечения единства измерений. Микроскопы электронные растровые. Методика поверки

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения
единства измерений

МИКРОСКОПЫ ЭЛЕКТРОННЫЕ РАСТРОВЫЕ

Методика поверки
Издание официальное

Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандар­тизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положе­ния» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударст­венные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, приня­тия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр по изуче­нию свойств поверхности и вакуума» (Россия), Федеральным государственным учреждением «Россий­ский научный центр «Курчатовский институт» (Россия) и Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)» (Россия)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (про­токол № 36 от 11 ноября 2009 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК(ИСО 3166)004—97
Код страны по МК (ИСО3166) 004—97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения Беларусь Казахстан Кыргызстан Молдова
Российская Федерация
Таджикистан Узбекистан
Украина

АМ BY KZ KG MD RU

TJ UZ UA

Минторгэкономразвития
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Кыргызстандарт
Молдова-Стандарт
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Таджи кета н да р т
Узстандарт
Г оспотребстандарт Украины

4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 апреля 2010 г. № 58-ст

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публику­ется в указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
© Стандартинформ, 2010
В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизве­ден, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Содержание
1 Область применения 1
2 Нормативные ссылки 1
3 Термины и определения 1
4 Операции и средства поверки 3
5 Требования к квалификации поверителей 3
6 Требования безопасности 3
7 Условия поверки и подготовка к ней 4
8 Проведение поверки 4
9 Обработка результатов измерений 6
10 Оформление результатов поверки 7

Государственная система обеспечения единства измерений

МИКРОСКОПЫ ЭЛЕКТРОННЫЕ РАСТРОВЫЕ

Методика поверки
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Scanning electron microscopes. Verification methods
Дата введения — 2010—11—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на растровые электронные микроскопы (далее — РЭМ), применяемые для измерений линейных размеров в диапазоне от 10-9 до 10-6 м, и устанавливает методи­ку их первичной и периодических поверок с использованием рельефных мер по ГОСТ 8.591 и ГОСТ 8.592.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.591—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельеф­ные нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элементов. Методика поверки
ГОСТ 8.592—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельеф­ные нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Требования к геометрическим фор­мам, линейным размерам и выбору материала для изготовления
ГОСТ 12.2.061—81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам
ГОСТ ИСО 14644-1—2002 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч­ных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоя­нию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отме­нен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется вчасти, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
3.1
растровый электронный микроскоп (РЭМ): Электронный микроскоп, формирующий изобра­жение объекта при сканировании его поверхности электронным зондом.
[ГОСТ 21006—75, статья 3]
Издание официальное
3.2 рельеф поверхности (твердого тела): Поверхность твердого тела, отклонения которой от идеальной плоскости обусловлены естественными причинами или специальной обработкой.
3.3 элемент рельефа (поверхности): Пространственно локализованная часть рельефа поверх­ности.
3.4
ускоряющее напряжение электронного микроскопа (ускоряющее напряжение): Разность потенциалов, определяющая энергию электронов в осветительной системе электронного микроско­па.
[ГОСТ 21006—75, статья 47] 3.5
изображение во вторичных электронах: Изображение, сформированное в растровом элект­ронном микроскопе с использованием вторичных электронов от объекта.
[ГОСТ2Ю06—75, статья 33] 3.6
отклоняющая система электронного микроскопа (отклоняющая система): Электронно-опти­ческий элемент электронного микроскопа, предназначенный для отклонения электронного пучка электрическими или магнитными полями.
[ГОСТ 21006—75, статья 25] 3.7
электронно-оптическое увеличение электронного микроскопа: Отношение линейного раз­мера изображения, полученного непосредственно в электронном микроскопе, к линейному размеру соответствующего элемента объекта.
[ГОСТ 21006—75, статья 50]
3.8 пиксель: Наименьший дискретный элемент изображения, получаемый в результате матема­тической обработки информативного сигнала.
3.9 изображение на экране монитора РЭМ (видеоизображение): Изображение на экране мони­тора РЭМ в виде матрицы из п строк по т пикселей в каждой, яркость которых прямо пропорциональна значению сигнала соответствующей точки матрицы.
Примечание — Яркость пикселя определяется силой света, излучаемой в направлении глаза наблюда­теля.
3.10 видеопрофиль информативного сигнала (видеопрофиль): Графическая зависимость значения информативного сигнала, поступающего с детектора микроскопа, от номера пикселя в данной строке видеоизображения.
3.11 масштабный коэффициент (видеоизображения РЭМ): Отношение длины исследуемого элемента рельефа на объекте измерений к числу пикселей этого элемента на видеоизображении.
Примечание — Масштабный коэффициент определяют для каждого РЭМ.
3.12 рельефная мера: Средство измерений длины, представляющее собой твердый объект, ли­нейные размеры элементов рельефа которого установлены с необходимой точностью.
Примечание — Рельефная мера может быть изготовлена с помощью средств микро- и нанотехнологии или представлять собой специально обработанный объект естественного происхождения.
3.13 рельефная мера нанометрового диапазона: Мера, содержащая элементы рельефа, линейный размер хотя бы одного из которых менее 10-6 м.
3.14 элемент рельефа в форме выступа (выступ): Элемент рельефа, расположенный выше прилегающих к нему областей.
3.15 геометрическая форма элемента рельефа: Геометрическая фигура, наиболее адекватно аппроксимирующая форму минимального по площади сечения элемента рельефа.
Пример — Трапецеидальный выступ, представляющий собой элемент рельефа поверхности, гео­метрическая форма минимального по площади сечения которого наиболее адекватно аппроксимирует­ся трапецией.
3.16 электронный зонд РЭМ: Сфокусированный на поверхности объекта электронный пучок РЭМ.
3.17 низковольтный растровый электронный микроскоп: РЭМ, ускоряющие напряжение которого не более 2 кВ.
3.18 высоковольтный растровый электронный микроскоп: РЭМ, ускоряющие напряжение которого не менее 15 кВ.
3.19 сканирование (РЭМ элемента исследуемого объекта): Перемещение электронного зонда вдоль выбранного отрезка исследуемого объекта с помощью отклоняющей системы РЭМ с одновремен­ной регистрацией информативного сигнала.
3.20 медленные вторичные электроны; МВЭ: Группа вторичных электронов, возникающая в результате взаимодействия электронного зонда с исследуемым объектом, энергия которых не превы­шает 50 эВ (« 8 • 10-18 Дж).
3.21 эффективный диаметр электронного зонда: Значение величины, характеризующее поперечный размер электронного зонда, экспериментально определяемое путем обработки кривой видеосигнала в режиме регистрации МВЭ в рамках выбранной модели взаимодействия зонда с веществом.
4 Операции и средства поверки
4.1 При проведении первичной и периодических поверок РЭМ должны быть выполнены операции и применены средства поверки, указанные в таблице 1.
4.2 Допускается применять другие средства поверки, точность которых соответствует требовани­ям настоящего стандарта.
Таблица 1 — Операции и применяемые средства поверки
Наименование операции
Номер подраздела настоящего стандарта
Наименование средства поверки и его основные технические и метрологические характеристики
Внешний осмотр
8.1

Опробование
8.2
Рельефная мера, изготовленная по ГОСТ 8.592 и поверен­ная по ГОСТ 8.591
Определение метро­логических характеристик
8.3
То же

5 Требования к квалификации поверителей
Поверку РЭМ должны проводить