ساخت تجهیزاتی برای سنجش ضخامت لایه‌های نازک در مقیاس نانو

فناوران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان در حوزه فناوری‌های اپتیکی و تجهیزات اندازه‌گیری دقیق، مجموعه‌ای از محصولات پیشرفته را برای صنایع مختلف توسعه دادند که قادر به اندازه‌گیری ضخامت لایه‌های نازک در مقیاس نانومتری و پایش ارتعاش سازه‌های بزرگ و دیجیتال‌سازی میکروسکوپ‌های الکترونی است.

به گزارش ایسنا، تمرکز اصلی این مجموعه بر تولید تجهیزاتی است که ضمن برخورداری از دقت بالا در ابعاد نانومتری، هزینه تأمین و نگهداری کمتری نسبت به نمونه‌های وارداتی داشته باشند. این رویکرد علاوه بر کمک به صنایع داخلی، زمینه حضور محصولات ایرانی در بازارهای بین‌المللی را نیز فراهم می‌کند.

یکی از مهمترین محصولات این شرکت، سامانه اندازه‌گیری ضخامت لایه‌های نازک است که بر پایه تحلیل پدیده‌های اپتیکی طراحی شده است. این دستگاه قادر است ضخامت لایه‌های بسیار نازک را با دقتی در حد چند نانومتر اندازه‌گیری کند. عملکرد سامانه بر مبنای تابش نور با زوایای مختلف و تحلیل داده‌های حاصل از بازتاب و پراش است و از طریق مقایسه داده‌های تجربی و مدل‌های محاسباتی، اطلاعات دقیقی از ضخامت لایه در نقاط مختلف نمونه ارائه می‌دهد.

این فناوری می‌تواند در صنایع مختلفی که از فرایندهای پوشش‌دهی و لایه‌نشانی استفاده می‌کنند، نقش مهمی ایفا کند. تولیدکنندگان قطعات الکترونیکی، صنایع ساخت نیمه‌هادی‌ها و شرکت‌های فعال در زمینه پوشش‌های تخصصی از جمله بهره‌برداران بالقوه این فناوری هستند. یکی از مزیت‌های مهم این دستگاه، عدم نیاز به زیرساخت‌های پیچیده آزمایشگاهی و امکان دستیابی سریع به نتایج اندازه‌گیری است؛ موضوعی که استفاده از آن را برای واحدهای صنعتی تسهیل می‌کند.

محصول دیگر این شرکت، سامانه رویه‌نگاری اپتیکی است که برای بررسی توپوگرافی و ویژگی‌های سطحی مواد طراحی شده است. این تجهیز با بهره‌گیری از فناوری تداخل‌سنجی می‌تواند نقشه‌ای دقیق از ناهمواری‌ها و ساختار سطحی قطعات ارائه دهد. ویژگی شاخص این سامانه، توانایی بررسی نواحی بزرگ‌تر نسبت به بسیاری از تجهیزات متداول آزمایشگاهی است؛ قابلیتی که امکان ارزیابی سطوح صنعتی با ابعاد بیشتر را فراهم می‌کند.

کاربرد این فناوری تنها به صنایع سنگین محدود نمی‌شود. در حوزه تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی، امکان ارزیابی کیفیت سطوح ایمپلنت‌ها وجود دارد و در صنایع غذایی نیز می‌توان از آن برای کنترل یکنواختی و کیفیت سطح محصولات بهره گرفت. به گفته مسئولان شرکت، هزینه تأمین این دستگاه در مقایسه با نمونه‌های خارجی به میزان قابل توجهی کمتر است و همین موضوع می‌تواند زمینه استقبال بیشتر صنایع داخلی را فراهم کند.

این شرکت همچنین در حوزه پایش سلامت سازه‌ها و تجهیزات صنعتی فعالیت دارد. سامانه ارتعاش‌سنج از راه دور که توسط متخصصان این مجموعه توسعه یافته، امکان اندازه‌گیری و تحلیل ارتعاشات سازه‌ها و ماشین‌آلات را بدون تماس مستقیم فراهم می‌کند. این فناوری با استفاده از روش‌های اپتیکی و پردازش داده‌های نوری، اطلاعات لازم برای ارزیابی وضعیت عملکرد سازه‌ها و تجهیزات را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

کاربرد این سامانه در حوزه‌هایی مانند پایش پل‌ها، ساختمان‌های بزرگ، تأسیسات صنعتی و موتورهای مورد استفاده در صنایع مختلف قابل توجه است. تحلیل داده‌های ارتعاشی می‌تواند به شناسایی زودهنگام مشکلات و جلوگیری از بروز خرابی‌های پرهزینه کمک کند. از همین رو، چنین تجهیزاتی به عنوان بخشی از سامانه‌های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه در بسیاری از صنایع مورد توجه قرار گرفته‌اند.

به نقل از ستاد نانو، یکی دیگر از دستاوردهای این شرکت، توسعه دوربین‌های دیجیتال ویژه میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری (TEM) است. در بسیاری از مراکز تحقیقاتی کشور هنوز میکروسکوپ‌هایی وجود دارند که فاقد سامانه‌های تصویربرداری دیجیتال مدرن هستند و ثبت تصاویر در آنها با روش‌های قدیمی انجام می‌شود. متخصصان این شرکت با طراحی و تولید دوربین‌های اختصاصی برای این تجهیزات، امکان ثبت و پردازش دیجیتال تصاویر را فراهم کرده‌اند.

علاوه بر سخت‌افزار، نرم‌افزار کنترل و رابط کاربری این سامانه‌ها نیز به صورت کامل در داخل کشور توسعه یافته است. این موضوع به کاربران اجازه می‌دهد متناسب با نیازهای خود تغییرات لازم را در محیط نرم‌افزاری اعمال کنند و از خدمات پشتیبانی و به‌روزرسانی داخلی بهره‌مند شوند.

مزیت اصلی محصولات تولیدشده در سه محور دقت بالا، قابلیت سفارشی‌سازی و قیمت رقابتی است. این تجهیزات قادرند نیازهای متنوع صنایع مختلف را پوشش دهند و در عین حال هزینه تأمین آنها به شکل محسوسی کمتر از نمونه‌های وارداتی است. همچنین طراحی محصولات بر پایه نیازهای واقعی صنایع داخلی انجام شده و امکان انطباق با کاربردهای تخصصی نیز وجود دارد.

در کنار محصولات فعلی، این شرکت برنامه‌هایی برای توسعه فناوری‌های پیشرفته‌تر در دستور کار دارد. طراحی سامانه‌های لیزری برای اندازه‌گیری دقیق فواصل، تجهیزات تنظیم زاویه در سامانه‌های نوری و فناوری‌های مرتبط با تحلیل تنش مواد از جمله پروژه‌هایی است که در مراحل تحقیق و توسعه قرار دارند.

*