Оцінювання відтворюваності результатів випробувань інформаційно-вимірювальної системи для вимірювання геометричних параметрів функціональних мікроструктур

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorАндрейко, В. О.
dc.contributor.authorЖайворонок, І. С.
dc.contributor.authorМацепа, С. М.
dc.contributor.authorВолошко, О. В.
dc.contributor.authorЖуйков, Д. Б.
dc.date.accessioned2026-03-16T12:44:13Z
dc.date.available2026-03-16T12:44:13Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ статті основну увагу зосереджено на ключовій властивості таких інформаційно-вимірювальних систем (ІВС), а саме: здатності давати стабільні результати за зміни умов і виконавців. Адже саме відтворюваність визначає довіру до виміряних параметрів і можливість їхнього практичного використання. Постановка проблеми статті ґрунтувалася на тих фактах, що при дослідженні мікроструктур необхідно дотримуватися числово обґрунтованих меж допустимих розбіжностей між лабораторіями для комплексів, що поєднують сканувальні зонди, вимірювальну електроніку та програмні модулі оброблення. Аналіз попередніх досліджень показав, що наявні роботи переважно обмежувалися внутрішньолабораторними перевірками повторюваності й не давали міжлабораторних свідчень узгодженості для інтегрованих ІВС, а також рідко пропонували прозорі критерії прийнятності для контролю якості. Метою роботи є кількісне підтвердження відтворюваності результатів випробувань ІВС і встановлення зрозумілих порогових значень для подальшої валідації вимірювань мікроструктур. В роботі виконано дві незалежні серії по 32 вимірювання у двох лабораторіях на контрольному тест-зразку з використанням сканувальної зондової мікроскопії та розробленої ІВС на базі приладу NT-206. Отримані протоколи було гармонізовано, а порядок вимірювань рандомізовано. Проведене калібрування еталона, його статистичне опрацювання включало виділення лабораторного фактора, оцінювання дисперсій компонентів і побудову 95% меж згоди. Для обох серій зразків було отримане однакове середнє значення мікрогеометрії поверхні на рівні 10,48 нм. Суми квадратів відхилень при цьому складали, відповідно, 0,0512 і 0,0480 за дисперсії міжсерійної відтворюваності 0,0032 і стандартного відхилення 0,056. При цьому, гранична різниця при 95% довіри становить R = 0,155, тоді як максимальна спостережена різниця між лабораторіями дорівнює 0,08 (розподіли залишків нормальні, трендів за порядком вимірювань і систематичного зсуву не виявлено). В результаті випробувань результати отримані на ІВС є стабільними та метрологічно сумісними між лабораторіями. Запропонована процедура оцінювання відтворюваності придатна для включення до регламентів валідації, а встановлені порогові значення можуть слугувати базою для регулярного міжлабораторного контролю й масштабування на інші параметри та сценарії вимірювань при розроблені та дослідженні функціональних мікроструктур.
dc.description.abstractotherThe article focuses on the key property of such information and measurement systems (ISS), namely: the ability to give stable results under changes in conditions and performers. After all, it is reproducibility that determines the credibility of the measured parameters and the possibility of their practical use. The formulation of the problem of the article was based on the fact that when studying microstructures, it is necessary to observe numerically justified limits of permissible discrepancies between laboratories for complexes combining scanning probes, measuring electronics and software processing modules. Analysis of previous studies showed that existing work was mostly limited to in-laboratory repeatability checks and did not provide interlaboratory evidence of consistency for integrated IVS, and rarely offered transparent acceptance criteria for quality control. The purpose of the work is to quantify the reproducibility of IVS test results and establish understandable threshold values for further validation of microstructure measurements. Two independent series of 32 measurements were performed in two laboratories on a control test sample using scanning probe microscopy and the IVS developed on the basis of the NT-206 device. The resulting protocols were harmonized and the measurement order randomized. The calibration of the standard, its statistical processing included the isolation of the laboratory factor, the estimation of the variances of the components and the construction of 95% of the agreement limits. For both series of samples, the same average value of surface microgeometry at 10.48 nm was obtained. The sums of the squares of the deviations were, respectively, 0.0512 and 0.0480 with a variance of interserial reproducibility of 0.0032 and a standard deviation of 0.056. At the same time, the marginal difference at 95% confidence is R = 0.155, while the maximum observed difference between laboratories is 0.08 (residue distributions are normal, trends in the order of measurements and systematic shift were not detected). As a result of the tests, the results obtained at the IVS are stable and metrologically compatible between laboratories. The proposed procedure for assessing reproducibility is suitable for inclusion in validation regulations, and the established threshold values can serve as a basis for regular interlaboratory control and scaling to other parameters and measurement scenarios in the development and study of functional microstructures
dc.format.pagerangeС. 62-70
dc.identifier.citationОцінювання відтворюваності результатів випробувань інформаційно-вимірювальної системи для вимірювання геометричних параметрів функціональних мікроструктур / Андрейко В. О., Жайворонок І. С., Мацепа С. М., Волошко О. В., Жуйков Д. Б. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2025. – Вип. 70(2). – С. 62-70. – Бібліогр.: 14 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.70(2).2025.348012
dc.identifier.orcid0009-0006-6361-8571
dc.identifier.orcid0000-0002-7547-5081
dc.identifier.orcid0000-0001-9473-2285
dc.identifier.orcid0000-0002-1067-2615
dc.identifier.orcid0000-0002-7064-1343
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79516
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2025, Вип. 70(2)
dc.rights.urittps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectміжлабораторна узгодженість
dc.subjectметрологічна сумісність
dc.subjectсканувальна зондова мікроскопія
dc.subjectстандартне відхилення
dc.subjectкалібрувальний тест-зразок
dc.subjectinterlaboratory consistency
dc.subjectmetrological compatibility
dc.subjectscanning probe microscopy
dc.subjectstandard deviation
dc.subjectCalibration Test Sample
dc.subject.udc621.317:531.7:620.179
dc.titleОцінювання відтворюваності результатів випробувань інформаційно-вимірювальної системи для вимірювання геометричних параметрів функціональних мікроструктур
dc.title.alternativeEvaluation of the reproducibility of test results of the information and measurement system for measuring geometric parameters of functional microstructures
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
62-70.pdf
Розмір:
477.06 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 70(2)