Приложение к свидетельству № 66194
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
Всего листов 8
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Установка для анализа состава монокристаллических пленок
Назначение средства измерений
Установка для анализа состава монокристаллических пленок, заводской номер
НГМК.430207.002 (далее - установка) предназначена для определения отклонения состава
эпитаксиальной пленки от состава, задаваемого монокристаллической подложкой с заданным
значением параметра решетки подложки.
Описание средства измерений
Работа установки основана на том, что состав эпитаксиальной пленки (часть структуры,
состоящей из подложки и эпитаксиальной пленки), изменяется согласно закону Вегарда.
Согласно закону Вегарда имеется линейная зависимость параметра решетки от концентрации
компонентов эпитаксиальных пленок, выраженной в атомных процентах. Достижение
необходимого состава эпитаксиальных пленокопределяется по результатам измерения и
анализа величины рассогласования между параметрами решётки подложки и пленки. Состав
пленкиприизмеренияхнаустановке характеризуетсяотносительнойвеличиной
рассогласования параметров по отношению к величине параметров решетки подложки.
При измерениях параметра решетки состава пленки на установке эта структурная
характеристикаустанавливаетсянаосновеизмеренийраспределенияинтенсивности
рентгеновских лучей, отраженных от анализируемого вещества, и последующего анализа
профилей брэгговских отражений. Анализ профилей брэгговских отражений позволяет
провести определение угловых позиций максимумов брэгговских отражений и, используя закон
Брэгга, провести прямой расчет параметров кристаллической решетки эпитаксиальной пленки и
подложки.
Установкапредставляетсобойизмерительнуюсистему,состоящуюиз
автоматизированного набора компонентов в комплектации, предназначенной для анализа
состава монокристаллических пленок. Установка состоит из источника рентгеновского
излучения (рентгеновской трубки), с высоковольтным источником питания ПУР 5/50, базовой
платформы, приставки ПДП с Бартельс-монохроматором, модернизированного гониометра
ГУР-8 и системы щелей для ограничения пучка, детектора, блока электроники и компьютера
для управления установкой и последующей обработки данных и расчета параметров
кристаллической решетки компонент структуры пленка-подложка. Контроль результатов
измерений обеспечиваются поверкой стандартных образцов монокристаллической подложки
гадолиний-галлиевого граната (ГГГ) с использованием ГСО ПРФ-4.
Общий вид установки показан на рисунке 1.
Лист № 2
Всего листов 8
Рисунок 1 – Общий вид установки для анализа состава монокристаллических пленок
Лист № 3
Всего листов 8
Рисунок 2 - Места нанесения краткого наименования модели, заводского номера, знака
утверждения типа, знака поверки
Место
нанесения
маркировки
Лист № 4
Всего листов 8
Знак поверки наносится на переднюю стенку установки рядом с наклейкой знака
утверждения типа, как показано на рисунках 2, 3.
При работе установки обеспечиваются безопасные условия труда оператора. При
максимальных значениях напряжения и тока на рентгеновской трубке мощность эквивалентной
дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке на расстоянии 10 см от поверхности
установкинепревышает1мкЗв\ч.Установкаоснащенасистемойбезопасности,
препятствующей проникновению оператора внутрь прибора при работающем источнике.
Предусмотрено специальное пломбирование.
Программное обеспечение
Используется комплекс программ для управления измерениями и для расчетов величины
рассогласования параметров кристаллических решеток эпитаксиального слоя и подложки.
Управление установкой, юстировка, сбор первичных данных, их обработка и вычисление
состава структуры (абсолютного и относительного рассогласования параметров решетки)
анализируемых образцов осуществляются с помощью программного обеспечения:
Управление установкой осуществляют с помощью специализированного программного
обеспечения «(ПО) RDPW» фирмы ИТЦ «Радикон». Расчет результатов производится в
дополнительном ПО «Open Office Calc».
Уровень защиты ПО RDPW от непреднамеренных и преднамеренных изменений–
«средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Уровень защиты ПО Open Office Calc от непреднамеренных и преднамеренных
изменений –«низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Рисунок 3 - Место нанесения краткого наименования модели, заводского номера, знака
утверждения типа, знака поверки
Место
нанесения
маркировки
Лист № 5
Всего листов 8
Значения
Наименование ПО
ПО
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО.
Идентификационные данные
(признаки)
специализированное ПОдополнительное ПО
«(ПО) RDPW» Open Office Calc
Идентификационное наименование
RDPWOpen Office Calc
(контрольная сумма)
Номер версии4.3.0.684.1.1
Ци
ф
ровой
и
де
н
тифи
к
атор
a48954d7876b70f7b27cb0215048ae5bc6acebb8c14f4c
(По ГОСТ Р
34.11.94)
b052b6c098 6ba6c19f
Алгоритм получения цифрового
идентификатора
MD5MD5
Метрологические и технические характеристики
Метрологические характеристики установки представлены в таблице 2.
от -0,06
до +0,06
±0,02
±0,0002
±0,00005
0,007
0,00008
0,00005
от 10 до 65
от 100 до 169
Таблица 2 - Метрологические характеристики установки
Диапазон измерений составов эпитаксиальных структур
относительно состава (параметра кристаллической решетки)
подложки, %
Диапазоны сканирования для регистрации отражённого излучения
по шкале углов «2
Q
», градус:
Пределы допускаемой абсолютной погрешности определения
относительной величины рассогласования параметров
кристаллических решёток эпитаксиальных структур, %
Пределы допускаемой абсолютной погрешности определения
параметров кристаллической решетки (размеров элементарной ячейки)
в диапазоне от 0,01 до 0,20 нм, нм
Систематическая (аппаратурная) погрешность определения
параметра кристаллической решетки, нм
Среднеквадратичное отклонение случайной составляющей (СКО)
относительной величины рассогласования параметров кристаллической
решётки, %
Среднеквадратичное отклонение случайной составляющей (СКО)
погрешности определения параметра кристаллической решётки
эпитаксиальных пленок, нм
Среднеквадратичное отклонение случайной составляющей (СКО)
погрешности определения параметров кристаллической решетки, нм
Предельные значения среднеквадратических отклонений случайной
составляющей (СКО) погрешности определения максимумов угловых
позиций брэгговских отражений по шкале 2
Q
, градус:
в диапазоне от 10 до 65 градусов
в диапазоне от 100 до 169 градус
0,005
0,006
Лист № 6
Всего листов 8
Основные технические характеристики установки представлены в таблице 3.
0,0005
от 1 до 500000
от 0,1 до 500
5
не ограничено
от 200 до 240
(50±1)
170
14
0,7
1110
´
845
´
813
482
´
263
´
310
195
´
97
´
45
есть
Таблица 3 - Технические характеристики установки
Дискретность угловых датчиков по
J
и 2
J
(на осях червяков), градусов
Диапазон интенсивностей, регистрируемых детектором, имп/сек
Экспозиция в режиме счëта импульсов, с
Время прогрева, мин, не более
Время непрерывной работы
Напряжение электрического питания, В
Частота, Гц
Потребляемая мощность блока управления, Вт, не более
Масса блока управления, кг, не более
Масса сцинтилляционного детектора, кг, не более
Габариты устройства ПДП в сборе с гониометром и трубкой на плите
(Д×Ш×В), мм, не более
Габариты блока управления, (Д×Ш×В), мм, не более
Габариты сцинтилляционного детектора, мм
Автоматическое перекрывание рентгеновского излучения заслонкой
при открывании защитного кабинета
Световая индикация наличия высокого напряжения
Световая индикация открытия заслонки
есть
есть
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Паспорта методом компьютерной графики и на переднюю стенку
гониометра, наклейкой, с указанием модели установки заводского номера и даты выпуска,
см. рисунок 2, 3.
Комплектность средства измерений
Комплектностьустановкидляанализасоставамонокристаллическихпленок
зав. № НГМК.430207.002 указана в таблицах 4, 5.
1
для CuK
a
1
Таблица 4 - Комплектность поставки
Наименование изделия или составной части
Примечание
Количество,
шт.
1
1
Источник излучения
Модернизированный гониометр ГУР-8
Бартельс-монохроматор для использования источника с
медным анодом
Система водяного охлаждения с датчиком протока воды
Приставка-держатель пластин 5-осная
Кронштейн детектора
Кронштейн коллиматора и монохроматора
Опора кожуха трубки
Сцинтилляционный детектор SCSD-4.01
Блок управления
Сетевой фильтр-разветвитель
Программное обеспечение RDPW/DSO-2 и макросы
Соединительные кабели
1
1
1
1
1
1
1
1
1
-
комплект
Лист № 7
Всего листов 8
Прорезные кристаллы-монохроматоры
2
запасной
Наименование изделия или составной части
Количество,
шт.
Примечание
Диафрагмы для Бартельс-монохроматора, мм:
0,05
0,1
0,5
1,0
3,0
Адаптер для Бартельс-монохроматора
2
2
2
3
2
1
Ge(220)
симм.
1
-
комплект
Комплект рабочей документации:
-Руководство по эксплуатации НГМК.430207.002РЭ с
приложениями.
-Инструкция по использованию программного
обеспечения
- Методика измерений рассогласования параметров
кристаллических решеток эпитаксиальных пленок
железо-иттриевого граната и подложек гадолиний-
галлиевого граната на установке для анализа состава
монокристаллических пленок зав. №НГМК.430207.002
Комплект инструментов:
- разводной ключ
- шестигранные ключи
Запасные части и вспомогательные принадлежности:
- держатель пластин
- кольцевой держатель (шайба-переходник)
- прижим для пластин
- индекс
- плата расширения
-персональный компьютер
2
1
3
1
1
1
Таблица 5 - Список средств метрологического контроля
НаименованиеКол-во
Средства метрологического обеспечения:
Комплект стандартных образцов дифракционных свойств,
используемых при поверке и контроля определения межугловых1 шт.
позиций в различных диапазонах углов включает***:
- СО для контроля угловых позиций и параметров решетки1 (один)
монокристаллических пластин -ГСО ПРФ4 (ПРФ3) комплект
- комплект СО для определения диапазона углов ПРМ-17(Al
2
O
3
),
ПРМ-19 (ГГГ))
Примечание:***возможноиспользованиедругихтиповстандартныхобразцов
дифракционных свойств утвержденного типа, обеспечивающих определение состава с теми
же уровнями погрешности результатов измерений рассогласования параметров решетки.
Дополнительные стандартные образцы и меры могут быть использованы для более
полного метрологического обеспечения, например, с учетом атомного номера и
межугловых позиций анализируемых веществ, длины волны используемого излучения и
при дополнительных применениях.
Лист № 8
Всего листов 8
Поверка
осуществляетсяподокументуМП304-001-2017«Установкадляанализасостава
монокристаллических плёнок, зав. № НГМК.430207.002. Методика поверки», утвержденному
ФГУП «ВНИИМC» и АО «НИЦПВ» 14.03.2017 г.
Основные средства поверки:
- стандартный образец: ГСО 10828-2016 ПРФ-4 (ПРФ-3)
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемого СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на установку, как показано на рисунках 2, 3.
Сведения о методиках (методах) измерений
«Методикаизмеренийрассогласованияпараметровкристаллическихрешеток
эпитаксиальных пленок железо-иттриевого граната и подложек гадолиний-галлиевого граната
на установке для анализа состава монокристаллических пленок зав. № НГМК.430207.002.»
№ НГМК.012.144 номер в Федеральном реестре ФР.1.31.2016.25414
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установке для
анализа состава монокристаллических пленок
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности СП 2.6.1.2612-10
Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009
Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09
Изготовитель
Закрытое акционерное общество «НИИ Материаловедения»
(ЗАО «НИИ Материаловедения»), г. Москва
ИНН 7735001490
Адрес: 124460,
г.
Москва, Зеленоград, проезд 4806, дом 4, строение 2
научно-
средств
Испытательный центр
Федеральноегосударственноеунитарноепредприятие«Всероссийский
исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)
Адрес: 119361, г. Москва, ул. Озерная, д.46
Тел./факс: (495)437-55-77 / 437-56-66
E-mail:
,
Аттестат аккредитации ФГУП «ВНИИМС» по проведению испытаний
измерений в целях утверждения типа № 30004-13 от 26.07.2013 г.
Акционерное общество «НИЦПВ» (АО «НИЦПВ»)
Адрес: 119421, г. Москва, ул. Новаторов, д.40, корп. 1
Тел./факс: (495)935-97-77 / 935-96-60
E-mail:
Аттестат аккредитации АО «НИЦПВ» по проведению испытаний средств измерений в
целях утверждения типа регистрационный номер RA.RU.311409 (приказ Росаккредитации от
19.11.2015 г. № А-9775)
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииС.С. Голубев
М.п.« ___ » _______________ 2017 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
