Μαθηματική Προτυποποίηση σε Προβλήματα Μετρολογίας Ηλεκτρικών και Διαστατικών Μετρήσεων

Μαυρογόνατος, Αργύριος; Papazoglou, Lazaros-Emmanouil

dc.contributor.author	Μαυρογόνατος, Αργύριος	el
dc.contributor.author	Papazoglou, Lazaros-Emmanouil	en
dc.date.accessioned	2018-07-16T10:14:01Z
dc.date.available	2018-07-16T10:14:01Z
dc.date.issued	2018-07-16
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47316
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8189
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μαθηματική Προτυποποίηση σε Σύγχρονες Τεχνολογίες και στα χρηματοοικονομικά”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ηλεκτρικές Μετρήσεις	el
dc.subject	Διαστατικές Μετρήσεις	el
dc.subject	Νανομέτρηση	el
dc.subject	Σημαδεμένο Χωρικό Σημείο	el
dc.subject	Επεξεργασία Εικόνας	el
dc.subject	Εγγύτερος Γείτονας	el
dc.subject	Χωρικό Σημείο	el
dc.subject	Electrical Measurement	el
dc.subject	Dimensional Mesurement	el
dc.subject	Nanotechnology	el
dc.subject	Nearest Neighbor	el
dc.subject	Marked Point Pattern Analysis	el
dc.subject	Point Pattern Analysis	el
dc.subject	Image Processing	el
dc.title	Μαθηματική Προτυποποίηση σε Προβλήματα Μετρολογίας Ηλεκτρικών και Διαστατικών Μετρήσεων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ηλεκτρικές και Διαστατικές Μετρήσεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2918-05-02
heal.abstract	Δύο από τις κύριες απαιτήσεις της μετρολογίας είναι η σωστή διακρίβωση των μετρήσεων και ο ορισμός, υπολογισμός μετρικών παραμέτρων που θα εξασφαλίζουν την πληρότητα των μετρήσεων. Για την κάλυψη αυτών των απαιτήσεων συχνά χρησιμοποιούνται μαθηματικές μέθοδοι προτυποποίησης. Σκοπός της εργασίας μας είναι να προτείνει και να εφαρμόσει μεθόδους μαθηματικής προτυποποίησης σε ηλεκτρικές και διαστατικές μετρήσεις για την προώθηση λύσεων σε προβλήματα διακρίβωσης και πληρότητας των μετρήσεων αντίστοιχα. Πιο συγκεκριμένα, το πρώτο μέρος της εργασίας αναφέρεται στην διακρίβωση συσκευών ηλεκτρικών μετρήσεων. Η διακρίβωση των δοκιμαστικών συσκευών πραγματοποιείται σε ελεγχόμενο περιβάλλον από άποψη Θερμοκρασίας – Υγρασίας και Πίεσης. Παρόλο αυτά η ύπαρξη διατάξεων – συστημάτων, που η μετακίνηση τους λόγω βάρους, όγκου ή γενικότερα λόγω συνθηκών (συσκευές πάνω σε οπλικά συστήματα ή συστήματα Radar) είναι αδύνατη, καθιστά κρίσιμη την ανάγκη εκτέλεσης διακριβώσεων σε χώρους που οι συνθήκες, θερμοκρασίας και υγρασίας, δεν είναι ελέγξιμες. Για την αντιμετώπιση των συγκεκριμένων προβλημάτων, το πρώτο μέρος της εργασίας, αποσκοπεί στην κατασκευή μαθηματικών προτύπων τα οποία θα λαμβάνουν υπόψη την μη ελεγχόμενη μεταβλητότητα της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Επιχειρείται να εκτιμηθεί η επίδραση που οι διάφοροι παράγοντες έχουν στο μετρούμενο μέγεθος. Εξετάζεται επίσης αν η επίδραση αυτή είναι ανεκτή ή όχι, εξετάζει δηλαδή αν θα μπορούν να εκτελεστούν εργασίες σε ακραίες συνθήκες με συσκευές εντός ορίων κατασκευαστή. Γίνεται προσπάθεια να επιλυθεί το προβλήματα χρήσεως των οργάνων σε πραγματικό πεδίο εφαρμογής μετρήσεων όπως η πραγματοποίηση συντήρησης αεροσκαφών στην πίστα (εγγύς περιοχή στον τροχόδρομο αεροδρομίου), περιοχή όπου διέπετε εξ’ ορισμού από διαφορετικές και μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Θα ήταν απολύτως χρήσιμη η αξιολόγηση, ενός οργάνου σε διαφορετικές θερμοκρασίες και υγρασίας, της μετρητικής ικανότητας τόσο σε επίπεδο συστηματικού σφάλματος όσο και σε επίπεδο διακυμάνσεων. Το δεύτερο μέρος της εργασίας αναφέρεται σε διαστατικές μετρήσεις. Ειδικότερα, επιχειρείται ο χαρακτηρισμός της χωρικής κατανομής διακριτών νανοδομών σε επιφάνειες και η μέτρηση του βαθμού της τυχαιότητας τους με βάση τον δείκτη εγγύτερου γείτονα ( Nearest Neighbor Index ΝΝΙ). Αφού παρουσιαστεί η σχετική μεθοδολογία, εντοπίζονται οι περιορισμοί της και προτείνετε επέκταση τόσο εννοιολογικά όσο και αλγοριθμικά στη μέτρηση της διαβαθμισμένης τυχαιότητας σε χωρικές διατάξεις νανοδομών με επιπλέον ιδιαίτερου εγγενούς χαρακτηριστικού πέραν της θέση τους (Marked Point Analysis). Βασικό μέγεθος της προτεινόμενης μεθόδου είναι το φάσμα των ΝΝΙ που χαρακτηρίζει τον βαθμό τυχαιότητας νανοδομών παραπλήσιου μεγέθους (γεωμετρικού ή μάζας). Η μέθοδος υλοποιήθηκε με δύο διαφορετικές εκδοχές: αυτή του μετατοπιζόμενου παραθύρου και αυτή του κυλιόμενου παραθύρου. Η προτεινόμενη μέθοδος εφαρμόσθηκε σε δύο σειρές εικόνων SEM με νανοδομές πολυμερών από εναπόθεση και εγχάραξη σε πλάσμα αντίστοιχα. Βρέθηκαν ενδιαφέρουσες εξαρτήσεις του φάσματος ΝΝΙ από φυσικές παραμέτρους, χρόνος εγχάραξης, περιεκτικότητα διαλύματος καθώς και από την μεγέθυνση της εικόνας.	el
heal.abstract	Two of the main requirements in Metrology are the calibration, the definition and the measure of the parameters which ensure the accuracy of the measurements. For the fulfillment of these requirements we often use mathematical methods of standardization. The main purpose of the thesis is to suggest and apply mathematical methods of standardization in electrical and dimensional measurements in calibration problems. More specifically, the first part of the thesis refers to calibration devices dealing with electrical measurements. The calibration of the tested devices is performed in a controlled environment with specific temperature, humidity and pressure. However, there are devices that due to their nature - heavy, or massive - make their movement impossible, therefore we need to take actions in an uncontrolled environment conditions. To overcome these issues, the first part of the thesis suggests mathematical methods which take note the variability of the temperature and humidity. We try to estimate the effect that various factors have on the measured size, and if we can make measurements in extreme conditions with devise within manufacturer limits. We try to estimate the devices in different temperatures and humidity not only in the measuring capacity but also at systematic error and fluctuation level. The second part of thesis refers to the dimensional measurements. We attempted to characterize the spatial distribution of the discrete nanostructures on surface and to measure the randomness based on the nearest neighbor index (NNI). After the presentation of the methodology, we indentify the limitations and propose an extension, both conceptually and algorithmically to the measurement of the graduated randomness in spatial nanostructure layouts with an extra inherent feature beyond their location (Marked Point Analysis). Main measurement of the proposed method is the NNI spectrum which characterizes the degree of randomness of nanostructure similar size. The method was implemented with two different versions a) with the shifting window and b) with the rolling window. It was applied to two series of SEM images with nanostructured polymers from deposition and plasma etching. Interesting dependencies of the NNI spectrum were found from physical parameters, etching time, solution content as well as image magnification.	en
heal.advisorName	Καρώνη, Χρυσηίς	el
heal.committeeMemberName	Κωσταντούδης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Προβατά, Αστέρω	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	180 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true