Описание калибровочных констант

• Hysteresis - путь к файлу калибровки гистерезиса. Для корректировки нелинейных искажений размеров образца, получающихся вследствие наличия у пьезокерамики гистерезиса, используется калибровочный файл, создаваемый программой "ФемтоСкан Онлайн", по введенным пользователем данным (см. 3.6.3).

• Client Interface - название клиетского интерфейса. У клиента при подсоединении будет загружен интерфейс окна параметров с этим именем и расширением ''XML``.
• Security - раздел опций шифрования.
  • Encryption - режим установки параметров шифрования - без шифрования, использовать настройки сервера или настройки клиента. В случае, если установлен режим использования параметров сервера, у клиента должен быть установлен аналогичный режим - иначе он не сможет подключиться.
  • Message Digest - режим генерации подписи блока данных.
    • Cipher - алгоритм шифрования.
    • Mode - режим шифрования - блоками (ECB), цепочкой (CBC) или с обратной связью (CFB).
    • Key Length - длина сессионного ключа, сам ключ генерируется автоматически.
    • Padding - метод дополнения блока данных до кратной длины (нулями или по алгоритму PKCS7).

• DAC Max., V - максимальное выходное напряжение ЦАП. Напряжение варьируется в диапазоне от $-DAC Max$ до $DAC Max$.
• ADC Max., V - максимальное входное напряжение АЦП. Напряжение варьируется в диапазоне от $-ADC Max$ до $ADC Max$.
• Ut Max., V - максимальное выходное напряжение генератора опорного напряжения $U_t$.
• Freq. Max., KHz - максимальная частота генератора частоты.
• Z Ampl. Max., mV - максимальное напряжение генератора частоты.
• PI Gains Scale - масштабирующий множитель пропорционального и интегрального звеньев. Внутреннее представление позволяет задавать значения звеньев в диапазоне от $-2^15$ до $2^15-1$, но работа с такими величинами неудобна для пользователя. Поэтому вводится масштабирующий множитель, и пользователь работает с величиной, равной $Gain*2^{-PI Gains Scale}$.
• Inverse Z - направление поляризации трубки. Принято, что если при подаче положительной разности потенциалов на Z-обкладки пьезоманипулятора он сжимается, то $Inverse Z = true$, если растягивается, то $Inverse Z = false$.
• Precise X,Y DACs - наличие в электронике усилителей X,Y для сканирования с повышенным разрешением.
• Reduced Z DAC - наличие в электронике усилителя Z для сканирования с повышенным разрешением.
• Sensitivity - чувствительность пьезоманипулятора. Значения чувствительности можно менять при проведении калибровки пьезосканера. Например, если установлена чувствительность $X_{Sensitivity}=X_{sens 0}$, и период решетки графита при калибровочных измерениях получается равным $L_0$, а табличное значение равно $L_1$, то правильное значение чувствительности находится по формуле
  
  $$X_{sens 1}=\frac{X_{sens 0}}{L_0}L_1$$
  
  
  .
  • X, nm/V - по оси X.
  • Y, nm/V - по оси Y.
  • Z, nm/V - по оси Z.

• Gains - коэффициенты усиления высоковольтных усилителей. Выходное напряжение ЦАП, умноженное на эти коэффициенты, подается на обкладки пьезоманипуляторов.
  • X - коэффициент усиления по оси X.
  • X Precise - коэффициент усиления по оси X усилителя с повышенным разрешением.
  • Y - коэффициент усиления по оси Y.
  • Y Precise - коэффициент усиления по оси Y усилителя с повышенным разрешением.
  • Z - коэффициент усиления по оси Z.
  • Z Reduced - коэффициент усиления по оси Z усилителя с повышенным разрешением.

• Resistance - параметры усилителя сигнала, снимаемого по каналу Conductivity в резистивном режиме.
  • Rfb, MOm - сопротивление обратной связи операционного усилителя.
  • Mode - режим подачи опорного напряжения $U_t$ - напрямую или через делитель.
    • Ra, KOm - сопротивление плеча делителя $a$.
    • Rb, Om - сопротивление плеча делителя $b$.

• STM - параметры головки для режима СТМ.
  • Rfb, MOm - сопротивление обратной связи операционного усилителя.
  • It Max., nA - ток насыщения, расчитывается автоматически по напряжению АЦП и сопротивлению обратной связи.
  • Inverse Feedback - режим инверсии обратной связи. Если для коррекции положительного значения ошибки обратной связи требуется увеличение сигнала обратной связи (удаление образца от зонда), то $Inverse Feedback = false$, если требуется уменьшение сигнала обратной связи, то $Inverse Feedback = true$.
  • Inverse It - режим инверсии значения ошибки обратной связи. Если в цепи сигнала ошибки есть инвертирующий элемент (например, операционный усилитель), то $Inverse It = true$, иначе $Inverse It = false$.
  • Feedback Channel - номер канала АЦП 1, на котором регистрируется сигнал ошибки обратной связи.

• AFM - параметры головки для режима АСМ.
  • Force Max., nN - максимальная регистрируемая сила взаимодействия зонд-образец. Это значение всегда является приблизительным, реальное значение устанавливается после калибровки головки по кривой подвода-отвода.
  • Inverse Feedback - режим инверсии обратной связи.
  • Inverse Force - режим инверсии значения ошибки обратной связи.
  • Feedback Channel - номер канала АЦП 1, на котором регистрируется сигнал ошибки обратной связи.
  • Cantilever Rigidity, N/m - жесткость кантилевера, эту величину можно узнать в спецификации установленного кантилевера. Параметр жесткости используется для преобразования величины отклонения кантилевера $dZ$ в силу взаимодействия $dF$ по формуле $dF=dZ*(Cantilever Rigidity)$.

• RAFM - параметры головки для резонасного режима АСМ.
  • Deflection Max., mV - максимальное регистрируемое значение сигнала среднеквадратичного детектора амплитуды.
  • Inverse Feedback - режим инверсии обратной связи.
  • Inverse Deflection - режим инверсии значения ошибки обратной связи.
  • Feedback Channel - номер канала АЦП 1, на котором регистрируется сигнал ошибки обратной связи.
  • Cantilever Rigidity, N/m - жесткость кантилевера.

• DACs - адреса ЦАП-ов, ответственных за различные контроллеры и усилители.
  • X - усилитель X.
  • X Precise - усилитель X повышенного разрешения.
  • Y - усилитель Y.
  • Y Precise - усилитель Y повышенного разрешения.
  • Z - усилитель Z.
  • Z Reduced - усилитель Z повышенного разрешения.
  • Ut - генератор опорного напряжения $U_t$.
  • Stepper - контроллер шагового двигателя.
  • Generators Data - регистр данных генераторов частоты.
  • Generators Configuration - регистр конфигурации генераторов частоты.
  • Controller 1 - вспомогательный контроллер 1.
  • Controller 2 - вспомогательный контроллер 2.
  • Temperature - контроллер термостата.

• DSP Timing - опорные частоты сигнального процессора, ЦАПов и АЦП.
  • DSP Freq., MHz - тактовая частота сигнального процессора, равна удвоенной частоте задающего кварцевого генератора.
  • DAC Clock, MHz - тактовая частота ЦАПов.
  • ADC Clock, MHz - тактовая частота АЦП.
  • Timer - частоты прерывания таймера сигнального процессора.
    • Resolution, $mu$s - разрешение (частота прерывания кратна разрешению).
    • Freq., KHz - частота прерывания.

  • ADC Read Freq., KHz - частота оцифровки сигнала АЦП.
  • Feedback DAC Update Freq., KHz - частота обновления сигнала обратной связи.
  • Max. DAC Update Freq, KHz - максимальная частота обновления значений ЦАП.

• Stepper - настройка контроллера шагового двигателя. Контроллер шагового двигателя совмещен с коммутатором входных каналов АЦП, поэтому часть его настроек относится к коммутатору.
  • Step Size, nm - размер одного шага.
  • Speed, nm/s - скорость перемещения, зависит от величины шага, ограничена сверху аппаратными возможностями контроллера, так что начиная с некоторых скоростей контроллер начинает пропускать шаги, иустановленная здесь скорость может не соответствовать действительной.
  • "Forward" Value - значение бита направления для подвода образца.
  • "Backward" Value - значение бита направления для отвода образца.
  • "Power On/Off" Feature - на некоторых моделях контроллеров есть одельный бит для включения и выключения питаюния шагового двигателя, этот параметр задает наличие этой возможности.
  • Power - параметры управления питанием.
    • "On" Value - значение бита питания для состояния "Включено".
    • "Off" Value - значение бита питания для состояния "Выключено".

  • Bits - соответствие битов контроллера отдельным функциям.
    • Direction - бит направления движения.
    • Step - бит шага. Вращение шагового двигателя выполняется путем пульсации состояния бита.
    • Power - бит питания.
    • Channels - биты управления каналами коммутатора.
      • ADC 1 (Feedback) - коммутатор АЦП 1. Номер канала задается числом от 0 до 3, что в двоичном представлении выглядит как два бита информации. Нумерация битов задает отображение битов этого числа (младший-нулевой) на биты контроллера. АЦП 1 используется для оцифровки сигнала ошибки обратной связи.
      • ADC 2 (Friction etc.) - коммутатор АЦП 2. Номер канала задается числом от 0 до 7, что в двоичном представлении выглядит как 3 бита информации. АЦП 2 используется для оцифровки произвольных сигналов.

• Landing - параметры операции подвода образца.
  • It, % - величина туннельного тока, в процентах от опорного значения, при которой подвод будет остановлен. Этот параметр введен для того, чтобы при подводе в режиме СТМ не поврендить иглу.
  • Speed, nm/s - скорость подвода.
  • Max. Length, nm - максимальная длина подвода. Если образец был подведен на эту величину, а контакта с поверхностью так и не произошло, то подвод будет остановлен, и клиентская программа потребует вмешательства оператора.
  • Update Precision, nm - частота, с которой позиция столика обновляется на стороне клиента.
  • Draw Back on Every Step - включение режима ''осторожного`` подвода. В этом режиме перед каждым шагом столик выдвигается пьезокерамикой вперед до отказа, и только если не было контакта с поверхностью, делается один или несколько шагов. Если же контакт произошел, то подвод считается завершенным.
  • Drawback - опции режима ''осторожного`` подвода.
    • Speed, nm/s - скорость перемещения столика пьезокерамикой.
    • Precision, nm - точность перемещения столика пьезокерамикой (размер шага пьезокерамики).
    • Step Length, nm - длина перемещения столика шаговым двигателем.

• Temperature - параметры калибровки термостата.
  • Path - путь к файлу калибровки термостата. Формат файла подробно описан в приложении C.
  • Calibration Data - содержимое файла калибровки.

• Auxiliary Port - включение дополнительного канала данных, получаемых через COM-порт. Если включена эта функция, то в списке возможных каналов появится еще один, с названием Auxiliary.
• AUX - параметры COM-порта
  • Initialization File - путь к файлу инициализации. Формат файла описан в приложении D
  • Data Units - единицы измерения данных.
  • Max. Data - максимальное значение данных (используется для преобразования в выбранные единицы).
  • COM Port Number - номер COM-порта.
  • Configure - вызов диалога конфигурации COM-порта.

• Video Capture - включение видеозахвата. Сервер может периодически захватывать изображение с видеокамеры, подключенной к блоку управления, и передавать его клиентам. Так же он может сохранять изображение на локальном диске.
• Video - параметры видеозахвата.
  • Camera - выбор камеры.
  • Configure - конфигурация камеры.
  • Period, sec - период захвата.
  • Save to File - включает сохранение в файл.
  • File path - путь к файлу.

• PIC USB controller - включение дополнительного контроллера на базе микропроцессора PIC16C765.
• PIC16C765 - параметры контроллера.
  • CLSID - системный идентификационный номер устройства.
  • Device number - порядковый номер устройства (начинается с 0) - для выбора устройства в случае, если подключено несколько устройств.

• Network - сетевые настройки.
  • Listen ip - адрес TCP/IP, на котором сервер ожидает входящие подключения клиентов. Можно выбрать один из адресов, присвоенных компьютеру, либо все адреса сразу.
  • Listen port - порт TCP/IP, к которому подключаются клиенты.
  • Max. Users - максимальное количество одновременно подключенных пользователей.
  • Buffer Size, Kb - размер буфера отправляемых данных. При заполнении буфера новые данные сканирования будут теряться, передаваться будут только служебные сообщения.
  • Max. Buffer Size, Kb - максимальный размер буфера отправляемых сообщений. При превышении размера буфера клиент будет отсоединен.
  • Max. Idle Timeout, min - максимальный период времени, в течении которого клиент, подсоединенный в режиме управления микроскопом, может ''молчать``. Если в течении этого периода клиент не произвел никаких действий, он будет отключен от управления микроскопом, и перейдет в режим наблюдения. Значение 0 соответствует бесконечному периоду молчания.
  • Max. Authentication Timeout, sec - время, в течении которого подключающийся клиет должен аутентифицироваться. По истечении этого времени клиент будет автоматически отключен. Этот параметр введен для предотвращения DoS атак.

• HTTP Server - включение встроенного HTTP сервера. Эта опция запускает виртуальный HTTP сервер, на который будут выкладываться сканируемые изображения в формате JPEG с именами image0.jpeg и image1.jpeg, и списки текущих параметров с именами image0.txt и image1.txt.
• HTTP - параметры HTTP сервера.
  • Listen ip - адрес TCP/IP, на котором сервер ожидает входящие подключения.
  • Listen port - порт веб-сервера.
  • Max. Users - максимальное количество одновременно подключенных клиентов.
  • Refresh Timeout, sec - период обновления изображений и списков параметров.

• Alarm action - включение таймера для запуска произвольного действия. Эта функция позволяет один раз или периодически выполнять произвольное действие путем вызова функции в задаваемой пользователем библиотеке (DLL).
• Alarm - настройка таймера и действия.
  • Type - тип события - одиночное или периодическое.
  • Start date - дата и время первого запуска действия.
    • Year - год.
    • Month - месяц.
    • Day - день.
    • Hour - час.
    • Min - минута.
    • Sec - секунда.

  • Period - периодичность повтора действия.
    • Days - дни.
    • Hours - часы.
    • Minutes - минуты.
    • Seconds - секунды.