Методы программно-аппаратной коррекции экспериментальных данных в атомно-силовой микроскопии
Использование методов фрактальной геометрии для улучшения качества, получаемых АСМ-изображений дает возможность улучшать пиксельное разрешение результатов измерения за счет использования методов статистки Херста с управляемым показателем корреляции. Предлагаемый метод позволяет достигать разрешения, достаточного для анализа полученных изображений, с существенным сокращением времени исследований… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Основные виды искажений АСМ-данных и методы их устранения .И
- 1. 1. Источники и виды искажений в АСМ
- 1. 2. Проявления искажений
- 1. 3. Коррекция некоторых видов искажений
- 1. 3. 1. Уплощение карт изображений рельефа
- 1. 3. 2. Коррекция пиксельного разрешения
- 1. 4. Методы фрактальной геометрии
- Глава 2. Метод измерения рельефа поверхности
- 2. 1. Алгоритм самосогласованной калибровки ошибки обратной связи
- 2. 2. Апробация алгоритма
- 2. 3. Использование самосогласованного алгоритма для улучшения метода изображения рельефа
- Глава 3. Методы предварительной фильтрации асм-изображений
- 3. 1. Увеличение контрастности границ
- 3. 1. 1. Самосогласованный ранговый фильтр высоких частот
- 3. 1. 2. Тестирование СФР на модельных объектах
- 3. 1. 3. Применение СФР для сегментации изображений композиционной наноструктурной керамики
- 3. 1. 4. Применение СФР при исследовании биологических объектов
- 3. 2. Способ устранения межстрочных скачков
- 3. 2. 1. Описание способа устранения межстрочных скачков
- 3. 2. 2. Объединение массивов высот
- 3. 2. 3. Точность алгоритма
- 3. 1. Увеличение контрастности границ
- 4. 1. Процедура измерения фрактальной размерности
- 4. 2. Управление качеством измерений
Методы программно-аппаратной коррекции экспериментальных данных в атомно-силовой микроскопии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Разработка новых материалов с применением нанотехнологий неразрывно связана с развитием приборно-технологической базы в этой области, что предъявляет основное требование к используемому экспериментальному оборудованию: оно должно позволять получать достоверные количественные характеристики наноструктур и нанообъектов.
Атомно-силовая микроскопия (АСМ), являющаяся доминирующим направлением в сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) позволяет исследовать поверхности материалов с высоким пространственным разрешением, являясь, таким образом, одним из основных инструментов в современной нанотехнологии. Данный вид микроскопии позволяет получать качественную и количественную информацию о свойствах как наноструктур, так и отдельных нанообъектов. В то же время, постоянно растущий объем исследований в области нанотехнологий требует развития методов количественного анализа экспериментальных данных, а также автоматизации их обработки. Формализация процедур обработки данных СЗМ позволяет радикально повысить эффективность исследований, однако отсутствие экспертного контроля на каждом из этапов может привести к понижению достоверности результатов анализа. Связано это в большой степени с наличием различного рода искажений в экспериментальных данных. Разработка новых методов анализа и обработки АСМ данных, позволяет повысить достоверность и полноту результатов качественного и количественного анализа.
Цель и задачи работы.
Целью диссертационной работы является разработка новых методов для усовершенствования программно-аппаратного обеспечения исследований структурных особенностей объектов на наноразмерном уровне методом АСМ.
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. разработка метода устранения аппаратных искажений при получении изображения поверхности;
2. разработка формализованных методов предварительной обработки АСМ данных для повышения их последующей экспертизы;
3. применение методов фрактальной геометрии к анализу морфологических свойств и управлению качеством АСМ данных;
4. применение разработанных методик усовершенствования программно-аппаратного обеспечения для исследования характеристик наноструктурных материалов (порошки, компакты, керамики, биологические ткани).
Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:
1. Предложен оригинальный метод измерения рельефа поверхности на основе самосогласованной калибровки ошибки обратной связи;
2. Разработан и экспериментально опробован самосогласованный фильтр высоких частот (СРФ) для увеличения контрастности границ исследуемых объектов;
3. Разработан формализованный метод устранения межстрочных скачков, минимизирующий погрешности последующего анализа широкого класса АСМ изображений;
4. Предложен подход к анализу морфологических свойств и управлению качеством СЗМ данных с использованием методов фрактальной геометрии;
5. На основе разработанного метода впервые предложен способ определения степени зрелости коллагеновых волокон методом АСМ.
Научно-практическая значимость работы.
Предложенные методы расширяют возможности и повышают достоверность количественного анализа АСМ изображений нанообъектов. Они могут быть использованы при автоматизированной потоковой обработке больших объемов экспериментальных данных в ходе разработки новых наноструктурных материалов.
Достоверность полученных результатов подтверждается: воспроизводимостью результатов экспериментов, проведенных в одних и тех же условиях, проведением модельных экспериментов по верификации предложенных методов, сопоставлением и соответствием результатам других авторов.
Положения, выносимые на защиту.
1. Метод получения изображения рельефа поверхности позволяет устранять аппаратные искажения АСМ-данных и совершенствовать способ ускорения измерения рельефа поверхности сканирующим зондовым микроскопом.
2. Самосогласованный ранговый фильтр (СРФ) позволяет увеличивать контрастность границ объектов на АСМ изображениях и достоверность процесса сегментации изображений.
3. Метод устранения межстрочных скачков позволяет формализованно исключать характерную фоновую составляющую из анализируемых АСМ изображений.
4. Предложенный подход на основе фрактальной геометрии расширяет возможности количественного анализа и позволяет управлять качеством АСМ-данных;
5. Способ определения степени зрелости коллагеновых волокон позволяет выявлять новообразованные ткани.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: 2-я Международная конференция/молодежная школа-семинар «Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки и производства», г. Владимир, 2009; VIII, IX Всероссийская конференция «Физико-химия ультрадиспресных систем», г. Белгород, 2008, г. Ижевск, 2011; Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника — 2011», г. Нижний Новгород, 2011, 2012; XII, XIII, XIV Российская конференция по электронной микроскопии, г. Черноголовка, 2008, 2009, 2010; Второй международный форум по нанотехнологиям Кшпапо1ес17−2009, г. Москва, 2009; 1-я ежегодная конференция Нанотехнологического общества России, г. Москва, 2009.
Исследования по тематике диссертационной работы выполнялись в рамках частно-государственного партнерства по Постановлению Правительства РФ от 09.04.2010 № 218 согласно Договору 13. G25.31.0052.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 11 печатных работ, в том числе 6 статей в изданиях из перечня ВАК и 3 патента Российской Федерации, а также подана одна заявка на патент.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем работы составляет 101 страница. Работа содержит 37 рисунков, 1 таблицу, список цитируемых источников из 113 наименований.
Выводы:
1) Определение характеристик АСМ-изображений на основе методов фрактальной геометрии, позволяет получить дополнительную информацию об особенностях морфологии исследуемых объектов, особенно для определения структурной сложности и корреляционных свойств. Предлагаемый подход позволяет определить избыточность проведенных измерений на основе расчета фрактальной размерности и выбрать их эффективную точность.
2) Использование методов фрактальной геометрии для улучшения качества, получаемых АСМ-изображений дает возможность улучшать пиксельное разрешение результатов измерения за счет использования методов статистки Херста с управляемым показателем корреляции. Предлагаемый метод позволяет достигать разрешения, достаточного для анализа полученных изображений, с существенным сокращением времени исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
1. Предложенный метод измерения рельефа поверхности на основе самосогласованной калибровки ошибки обратной связи позволяет получать восстановленное изображение рельефа поверхности объекта. Метод был использован при разработке способа ускорения измерения рельефа поверхности для АСМ.
2. Разработан самосогласованный ранговый фильтр (СРФ), позволяющий повысить контрастность границ объектов. Использование СРФ на этапе предварительной фильтрации изображения увеличивает достоверность процесса сегментации изображения.
3. Предложен метод удаления межстрочных скачков для широкого класса изображений с использованием построчного вычитания полиномиального фона на основе гистограммы скана. Использование метода позволяет применять формализованный подход при обработке больших объемов данных.
4. Определение фрактальных свойств структуры позволяет управлять качеством получаемых изображений как за счет избавления от избыточности измерений, так и за счет улучшения детализации карты высот анализируемого рельефа.
5. На основе предложенного фильтра СРФ создан способ оценки степени зрелости коллагеновых волокон, позволяющий различать структуру коллагеновых волокон, имеющих различную степень зрелости, в одном образце. Предлагаемый способ наряду с упрощением обеспечивает повышение достоверности результатов.
Список литературы
- Surface Studies by Scanning Tunneling Microscopy / Binnig G., Rohrer H., Gerber C. and Weibel E. // Physical Review Letters. 1982 — Volume 49 — Issue 1 — pp. 57−61.
- G. Binnig, C. F. Quate, and Ch. Gerber Atomic Force Microscope. // Physical Review Letters. 1986. -Volume 56 — Issue 9 — pp. 930−933.
- Bhushan B. Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology // Springer, 2010. V. 2.-710 p.
- D. Ricci, P.C.Braga Recognizing and Avoiding Artifacts in AFM Imaging. //Methods in Molecular Biology. 2004. — V. 242, P. I. -P.25−37
- Миронов В.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М.: Техносфера, 2004 384 с.
- Eaton P., West P. Atomic Force Microscopy. USA: Oxford University Press, 2010. P. 257.
- Eaton P., West P. AFM image processing and analysis. Oxford University Press, 2010 248 p.
- West E. Starostina N A Guide to AFM Image Artifacts // Pacific Nanotechnology -2008 p. 12 электронный ресурс. URL http://os.tnw.utwente.nl/otonly/afm%20artifacts.pdf (дата обращения 14.09.2011)
- Ricci D., Braga P.C. Recognizing and avoiding artifacts in AFM imaging. // Methods in Molecular Biology. 2004 — Volume 242 — pp. 25−37.
- Гайнутдинов P. И. Проблема артефактов в атомно-силовой микроскопии / Р. И. Гайнутдинов, П. А. Арутюнов. // Микроэлектроника, 2001 т.30, № 4. С. 257−265.
- И. ASTM Е2382 04 // Guide to Scanner and Tip Related Artifacts in Scanning Tunneling Microscopy and Atomic Force Microscopy. — 2004 — 20p.
- Villarrubia J. S. Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation, Surface Reconstruction, and Tip Estimation // Journal of Research of the National1. stitute of Standards and Technology. 1997 — Volume 102 — Issue 4 — pp. 425 454.
- Peter M. Hoffmann. Influence of thermal noise on measured bond lengths in force measurements using dynamic atomic force microscopy. // J. Vac. Sci. Technol. -2010-B 28, C4B12
- Kucera, O.: Self Heating of an Atomic Force Microscope. ActaPolytechnica. 2010 -vol. 20, no. l, p. 9−11.
- Helena Jin and Hugh A Brack. A new method for characterizing nonlinearity in scanning probe microscopes using digital image correlation. // Nanotechnology. -2005 Volume 16 — Issue 9 — pp. 1849−1855.
- Scherdel S. Non-linear registration of scanning probe microscopy images. // Nanotechnology. 2006 — Volume 17 — Issue 3 — pp. 881−887.
- B. Mokaberi and A. A. G. Requicha, «Compensation of scanner creep and hysteresis for AFM nanomanipulation», IEEE Trans, on Automation Science & Engineering, Vol. 5, No. 2, pp. 197−206, April 2008
- Fumagalli L. et al., Nanoscale electronic noise measurements 2005 — AIP Conf. Proc. 780, pp. 575−578
- Rode S, Stark R, Lubbe J, et al. Modification of a commercial atomic force microscopy for low-noise, high-resolution frequency-modulation imaging in liquid environment. // Rev Sci Instrum 2011 Jul- 82(7):73 703.
- G. M. King, A. R. Carter, A. B. Churnside, L. S. Eberle, and T. T. Perkins /Ultrastable atomic force microscopy: atomic-scale lateral stability and registration in ambient condition // Nano Lett. 9(4), 1451−1456 (2009)
- Y. Mitani, M. Kubo, K. Muramoto, and T. Fukuma / Wideband digital frequency detector with subtraction-based phase comparator for frequency modulation atomic force microscopy// Rev. Sci. Instrum. 2009 — 80: 83 705
- Fukuma T. / Wideband low-noise optical beam deflection sensor with photothermal excitation for liquid-environment atomic force microscopy// Rev. Sci. Instrum. -2009 80: 23 707
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах. Пер. с англ. 4-е изд. Перераб. И доп. М.: Мир, 1993. — 367 е., ил.
- Mendez-Vilas A., Gonzalez-Martin M.L., Nuevo M.J. Optical interference artifacts in contact atomic force microscopy images // Ultramicroscopy. 2002 — Volume 92 — Issues 3−4 — pp. 243−250.
- Davis D.T. Atomic force microscope: Enhanced sensitivity // NIST announcement issue: 9602. 1995 — 9 p.
- Русинов M.M. Композиция оптических систем// Л.-Машиностроение.-1989.-С.378
- A. Missoffe, L. Chassagne, S. Topsu, P. Ruaux, B. Cagneau, Y. Alayli, New simple optical sensor: from nanometer resolution to centimeter displacement range, Sensors and Actuators A, 176, 46−52 (2012).
- Cagdas D. Onal et al, Cross-talk compensation in atomic force microscopy // Rev. Sci. Instrum. 79, 103 706 (2008)
- R. Staub, D. Alliata and C. Nicolini, Drift elimination in the calibrationnof scanning probe microscopes //Rev. Sci. Inst,. Vol. 66, No. 3, pp. 2513−2516, March 1995
- J. T. Woodward and D. K. Schwartz, Removing drift from scanning probe microscope images of periodic samples // J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 16, No. 1, pp. 51−53, January/February 1998.
- B. Mokaberi and A. A. G. Requicha, IEEE Trans, on Automation Science & Engineering // Vol. 3, No. 3, pp. 199−207, July 2006.
- Calibration, drift elimination, and molecular structure analysis / Jorgensen J. F et al. //, J. of Vacuum Science & Technology. 1994. — V. 12/3. — pp 1698−1701
- Boudaoud M, Haddab Y., Le Gorrec Y., Lutz P., Study of thermal and acoustic noise interferences in low stiffness atomic force microscope cantilevers and characterization of their dynamic properties // Rev. Sei. Instrum. 83, 13 704 (2012)
- L. Kantorovich, T. Trevethan, J. Polesel-Maris, and A. Foster, Self Consistent Image Force Interaction+virtual AFM machine.// электронный ресурс. URL: http://www.cmmp.ucl.ac.uk/~lev/codes/SciFi/manual35 l/manual351 .html (дата обращения: 15.09.2011)
- Sarid D. Scanning force microscopy // Oxford University Press, -1994 -pp. 263
- A. Stemmer, D. Ziegler, L. Seemann et al., Electric charges and forces in atomic force microscopy and nano-xerography // J. Phys.: Conf. Ser. 142 12 048, 2009.
- Chernoff D., Sherman R. Resurrecting Dirty Atomic Force Microscopy Calibration Standards // J. Vac. Sei. Technol. В 28, pp. 643−647 (May 2010)
- Contrast artifacts in tapping tip atomic force microscopy. / Kuhle A., S0rensen A.H., Zandbergen J.B., and Bohr J. // Applied Physics A: Materials Science & Processing. 1998 — Volume 66 — pp. 329−332.
- Garcia R., San Paulo A. Attractive and repulsive tip-sample interaction regimes in tapping-mode atomic force microscopy // Physical Review. 1999 — Volume 60 -Issue 7-pp. 4961−4967.
- Garcia R., Perez R. Dynamic atomic force microscopy methods // Science Reports. 2002 — Volume 47 — pp. 197−301.
- H. Xie, J. Vitard, S. Haliyo, S. Regnier. «Calibration and nonlinearity compensation for force application in AFM nanomanipulation,» IEEE IROS, Nice, France, pp. 4024−4029 2008.
- Edwards H., McGlothlin R., Vertical metrology using scanning probe microscopes: Imaging distortions and measurement repeatability. // Journal of Applied Physics. -1998 Volume 83 — Issue 8 — pp. 3952−3971.
- Artefacts in noncontact mode force microscopy: The role of adsorbed moisture. / Dinte В .P., Watson G.S., Dobson J.F. and Myhra S. // Ultramicroscopy. 1996 -Volume 63 — Issue 2 — pp. 115−124.
- Height anomalies in tapping mode atomic force microscopy in air caused by adhesion. / Van Noort S.J.T., Van der Werf K.O., De Grooth B.G., Van Hulst N.F., Greve J. // Ultramicroscopy. 1997 — Volume 69 — Issue 2 — pp. 117−127.
- Braga P.C., Ricci D., Atomic Force Microscopy: Biomedical Methods and Applications // New York: Humana Press, 2004 — 374 p.
- Friedbacher G, Hansma PK, Ramli E, Stucky GD Imaging powders with the atomic force microscope: from biominerals to commercial materials. //Science. 1991 Sep 13−253(5025): 1261−3.
- Kasas, S., Ikai, A., 1995. A method for anchoring round shaped cells for atomic force microscope imaging. // Biophys. J. 68, 1678−1680.
- Improving the contrast of topographical AFM images by a simple averaging filter / Kienberger F., Pastushenko V.P., Kada G. and others. // Ultramicroscopy. 2006 — Volume 106 — Issue 8−9 — pp. 822−828.
- Observation of topography inversion in atomic force microscopy of self-assembled monolayers / Neves B.R.A., Leonard D.N., Salmon M.E., and others. // Nanotechnology. 1999 — Volume 10 — Issue 4 — pp. 399−404.
- Yamamoto, M.- Takeuchi, H. & Aoki, S. Dimensional measurement of high aspect ratio micro structures with a resonating micro cantilever probe.// Microsyst. Technol. 1999 -, Vol. 6, 179−83
- Microscopes// электронный ресурс. URL: http://universe-review.ca/Rll-13-microscopes.htm (дата обращения: 28.02.2011)
- Detection of elliptical particles in atomic force microscopy images / Sedlar Jin, Zitova Barbara, Kopecek Jaromir, and others. // IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, (Praha, CZ, 22.05.201 127.05.2011)
- Enhancement and Recovery in Atomic Force Microscopy Images. / Alex Chen, Andrea L. Bertozzi, Paul D. Ashby, et al. // Springer book. 2012 — Volume J.
- Plane correction and flattening // электронный ресурс. URL: http://www.imagemet.eom/WebHelp/spip.htm#slopemenu.htm (дата обращения: 13.05.2011)
- Dai M., Newman T.S., Cao C., Least-squares-based fitting of paraboloids. // Pattern Recognition. 2007 — Volume 40 — Issue 2 — pp. 504−515.
- Tsaftaris S.A., Zujovic J., Katsaggelos A.K. Automated line flattening of atomic force microscopy images, //in Proceedings of 15th IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2008) pp. 2968−2971.
- Патент US № 5 237 859, 30.05.1991.
- Патент US № 5 260 572, 13.08.1992.
- P. Th’evenaz, T. Blu, M. Unser: Interpolation revisited. // IEEE Transactions on medical imaging. 2000 — Volume 10 — Number 7 — pp. 739−758.
- Калиткин H.H. Численные методы. M.: Наука, 1978 512с.
- Черкашин М.В. Система для математических и инженерных расчетов MATLAB: Учебное пособие. Томск: ТУ СУР, 2002.
- Интерполяция // электронный ресурс. URL: http://gwyddion.net/documentation/user-guide-ru/interpolation.html (дата обращения: 15.09.2011)
- Mandelbrot В.В. The Fractal Geometry of Nature. USA: W.H. Freeman and Company, 1983. 468pp.
- Федер E. Фракталы. M.: Мир, 1991. 262 с.
- Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука, 1991, 136 с.
- Пайтген Х.-О., Рихнер П. Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М., Мир. 1993. 215 с.
- Hurst, Н.Е., The Nile, a general account of the river and the utilization of its waters. Constable, London, 1952 — 326 pp.
- Герасименко H.H., Павлюченко M.H., Джаманбалин K.K. // Фрактальный анализ поверхности CoSi2, полученного ионным синтезом. Известия ВУЗов: Электроника. 2002, — № 6. — С.25−32.
- Magonov S.N., Whangbo M.H. Surface Analysis with STM and AFM. Experimental and Theoretical Aspects of Image Analysis. USA: VCH Publishers, 1996. 323 pp.
- С. A. Putman, Kees О. van der Werf, Bart G. de Grooth, Niko F. van Hulst, Jan Greve and Paul K. Hansma, «New imaging mode in atomic-force microscopy based on the error signal» // Proc. SPIE. 1992. — V.198. — P.1639
- Butt H., Cappella В., Kappl M. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications. // Surface Science Reports.- 2005 Volume 59 — Issue 1−6 — pp. 1−152.
- Tips catalogue// электронный ресурс. URL: www. ntmdt-tips.com (дата обращения: 02.02.2011).
- Scanning probe microscope including height plus deflection method and apparatus to achieve both high resolution and high speed scanning // US Patent Publication (Source: USPTO) (09-Nov-1993) Publication No. US 5 260 572 published on 09-Nov-1993.
- Henderson, E. Imaging of living cells by atomic force microscopy //Prog. Surf. Sci.- 1994. V. 46. -P.39−60.
- Atomic Force Microscopy Imaging of Living Cells /A.Berquand et all. // Microscopy Today. 2010. — V.18. P. 8−14
- Y.Dufrene Life at the Nanoscale: Atomic Force Microscopy of Live Cells / Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2011 444 p.
- Гонсалес P., Вудс P. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.
- Синтетические поверхности // электронный ресурс. URL: http:// gwyddion.net/documentation/user- guide-ru/ synthetic .html (дата обращения: 15.09.2011)
- Microwave sintering of high-density, high thermal conductivity A1N / Geng-fu Xual, Tayo Olorunyolemia, Otto C. Wilsona, and others. // Journal of Materials Research. -2002 Volume 17 — Issue 11 — pp.2837−2845.
- Метод выделения границ объектов на изображениях сканирующей зондовой микроскопии / Хлопов Д. В., Карбань О. В., Телегина М. В., и др. //
- Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2010, № 2. С. 71.
- Карбань, О.В. Микроструктура нанокерамики Zr02 / О. В. Карбань, О. Л. Хасанов, О. М. Канунникова // Журнал структурной химии. 2004. — Т.45, приложение. — С.149−155
- Karban, O.V. Investigation of Zirconia Nanoceramics Microstructure / O.V.Karban, O.L.Khasanov //Physics of Low-Dimensional Structure. 2003. — № ¾. — P.297−308.
- Особенности синтеза керамик на основе а-оксида алюминия с субмикронной структурой, легированного магнием и титаном / В. В. Иванов и др. //Неорганические материалы. 2001. — Т.37. — № 2. — С.248−256
- Машиностроительная керамика /А.П.Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев, С. С. Семенов. СПб: Изд-во СПбГУ, 1997. — 726 с.
- Воробьев, Ю.П. Дефекты лазерных кристаллов и магнитной керамики. -Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 594
- Rabe, Т. Characterization of defects in dry-pressed green bodies / T. Rabe, K. Yuematsu, U. Mucke, R. Rubert // Key Inginering Materials. 2002. — V.206−213. — P. 649−652
- Kozub, V.I. Nonequilibrium phonon transport in amorphous layers/ V.I.Kozub, A.M.Rudin, H. Schober // Phys. Rev. 1994 — V.50,№ 9. — P.6032−6046.
- Дж.Гоулдстейн и др. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ, Т. 2 М: Мир, 1984. — 303с
- P. Echlin Handbook of sample preparation for scanning electron microscopy and x-ray microanalysis / Springer, 2009, 539 p.
- Bozec L., Horton M.A. Skeletal tissues as nanomaterials // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2006 — Volume 17 — Number 11 — pp. 1043−1048.
- Ludwig T., Kirmse R., Poole K., Schwarrz U.S. Probing cellular microenvironments and tissue remodeling by atomic force microscopy. // Pflugers Archiv-european Journal of Physiology. 2008 — Volume 456 — pp.29−49.
- Ultrastructural Studies of Collagen Fibers of the Cornea and Sclera by a Quick-Freezing and Deep-Etching Method / Yamabayashi S., Ohno S., Aguilar R.N., and others. // Ophthalmic research. 1991 — Volume 23 — pp. 320−329.
- Meller D., Petrs K., Meller K. Human cornea and sclera studied by atomic force microscopy // Cell and Tissue Research. 1997 — Volume 288 — pp.111−118.
- Liao P.-S., Chen T.-S., Chung P.-C. Fast Algorithm for Multilevel Thresholding// J. Information Science and Engineering. 2001. V.17. P.713
- Otsu N. A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 1979 — Volume 9 — Issue 1, 1979 — pp. 62−66.
- Логинов В. А., Антонов Д. Ю., Комлев О. С. Точность алгоритмов сшивки изображений в системах дистанционного зондирования // Информационные технологии, 2007. № 7. с. 7−11.
- Brenner С., Dold С., Ripperda N. Coarse Orientation Terrestrial Laser Scans in urban environments. // Journal of Photogrammetry & Remote Sensing. 2008 -Volume 63 — Issue 1 — pp. 4 — 18.
- Комиссаров Д.В., Комиссаров А. В. Разработка и исследование методики прокладки сканерных ходов. М.: Геодезия и картография, 2008. — № 4. — 14 с.
- Н.А. Торохов, В. Г. Божков, И. В. Ивонин, В. А, Новиков Определение фрактальной размерности поверхности эпитаксиального n-GaAs в локальном пределе//Физика и техника полупроводников, 2009, Т.43, вып. 1, 38−46.
- Н.Н. Герасименко, С. А. Апрелов Фрактальные методы анализа степени упорядоченности наноструктур Российские нанотехнологии Т.2, № 1−2, сс. 136−139, (2007)
- В.П. Будаев, JI.H. Химченко Фрактальная нано- и микроструктура осажденных пленок в термоядерных установках //Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез, вып. 3, 2008, с. ЗА—61.
- С. Douketis, Z. Wang, T. L. Haslett, M. Moskovits: Fractal character of cold-deposited silver films determined by low-temperature scanning tunneling microscopy. Physical Review B, Volume 51, Number 16, 15 April 1995, 51
- W. Zahn, A. Zosch: The dependance of fractal dimension on measuring conditions of scanning probe microscopy. Fresenius J Analen Chem (1999) 365: 168−172
- Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. М.: Университетская книга, 2005, 847 с.
- А.О. Kuhcerik et al. The Use of scanning probe microscopy for diagnostics of laser-induced surface instabilities Laser Physics, Vol. 15, No. 7, 2005, pp. 1−4.
- Al. О. В. Карбань, О. М. Канунникова, Е. И. Саламатов, О. Л. Хазанов, С. И. Леесмент, О. Ю. Гончаров / Применение современных методов исследования для изучения оксидных нанокерамик // Химическая физика и мезоскопия. 2009. -Т.П. — № 4. — С.499−511
- A3. И. М. Маловичко, А. Ю. Остащенко, С. И. Леесмент / Применение фазокомпенсирующего метода обратной динамики для увеличения скорости сканирования зондового микроскопа // Известия РАН. Серия Физическая. -2011-Т. 75-№ 1,С. 14−17
- A4. Д. В. Хлопов, С. И. Леесмент, О. В. Карбань, О. М. Немцова, И. В. Журбин / Анализ и фильтрация изображений сканирующей зондовой микроскопии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 6. С.36−43
- А7. Быков A.B., Быков В. А., Лесмент С. И., Рябоконь В. Н. / Способ измерения рельефа поверхности объекта с использованием сканирующего зондового микроскопа // № 2 329 465 С1. 2008
- А8. Быков В. А., Быков A.B., Котов В. В., Маловичко И. М., Остащенко А. Ю., Леесмент С. И. / Способ ускорения измерения рельефа поверхности для сканирующего зондового микроскопа // Патент на изобретение № 248 655. -2011
- А10. Догадин С. Е., Леесмент С. И., Карбань О. В. / Способ автоматизированного создания панорамных СЗМ изображений // Труды XV международного симпозиума «Нанофизика и нанофотоника 2011», 14−18 марта 2011, Нижний Новгород. Т.2. С. 558−559