Laserdiffraktometri periodisten diffraktiohilojen karakterisointiin pikometriluokan epävarmuudella

Työssä suunniteltiin ja rakennettiin laserdiffraktometri, jolla voidaan mitata periodisten diffraktiohilojen keskimääräinen hilaperiodi hyvin suurella tarkkuudella. Pienimpien laitteistolla mitattavien hilojen periodi voi olla noin 250 nm ja suurimpien 10000 nm. Diffraktiohiloja, joiden periodi tunnetaan hyvin suurella tarkkuudella, voidaan käyttää esim. atomivoimamikroskooppien koordinaatistojen kalibrointiin. Motivaatio työlle löytyy viimeaikojen edistysaskelista nanoteknologian alueella: jotta voitaisiin käynnistää tulossa olevien teknologioiden tuotanto teollisuudessa. tarvitaan dimensionaalisia metrologialaitteita ja työkaluja, joilla voidaan tehdä luotettavia mittauksia nanometritasolla. Laserdiffraktometrin suunnittelu ja rakentaminen esitetään työssä perusteellisesti. Myös testimittauksien tulokset ja niiden epävarmuusanalyysi käydään työssä läpi. Työssä esitetään kattava käsittely valon dilfraktiolle periodisesta rakenteesta. Myös geometristen asemointivirheiden vaikutus diffraktiokulmille analysoidaan työssä. Rakennetun laitteiston suorituskyky oli erinomainen. sillä hilamittausten suhteelliseksi epävarmuudeksi saatiin luokkaa 10-6 oleva taso