纳米长度测量的标准化研究

　　本文从纳米测量的标准化文件、标准物质、测量不确定度的评定三个方面简述了有关纳米长度测量方法的标准化概况及国内外的进展。

　　1　纳米测量的标准化文件

　　在纳米长度测量方面,目前使用比较重要的仪器和相应的标准文件如表1。

　　2　标准物质

　　有了纳米测量的标准文件,如果没有相应的标准物质,对于测量的准确性和可溯源性还是缺乏可操作性。如此众多的测量仪器均需要合适的标准物质来对它们的测量值进行不确定度的溯源性校准。目前国际上有许多研制标准物质的机构,最著名的是美国国家标准技术研究院(NIST)。图1是该研究院研制的单分散相聚苯乙烯标准小球作为校准的标准物质。其它的还有美国Norrox科学公司,图2是该公司的硅(001)的基体上间隔生长掺锗的硅和硅单晶组成的,它可以校准1 000~1 000 000倍的透射电子显微镜放大倍率的透射电子显微镜校准样品。

　　校准扫描电子显微镜的比较好的有证标准物质有英国Agar科学公司的2维光栅标准物质,见图3。其它研制标准物质的著名机构有美国SPI公司、美国Duke科学公司、美国IDC公司、日本JSR株式会社等。图4为上海市计量测试技术研究院研制的聚苯乙烯小球紧排列标准物质,可以校准扫描电子显微镜和原子力显微镜。

　　3　测量不确定度的评定

　　测量不确定度的定义为表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。不确定度的概念在测量活动中占有着重要的地位。当给出完整的测量结果时,一般应报告其测量不确定度,以便使用者可以正确地利用测量结果,它在科技领域成为不可缺少的部分。

　　作者：盛克平,何宝林,杨伟浩(上海市计量测试技术研究院,上海200233)