Analýza a kompenzace chyb polohování stolku v elektronové mikroskopii

Lucie Koláriková

Diplomová práce

Analysis and compensation of stage positioning errors in electron microscopy

Anotace:

V mikroskopii jsou ke zvětšování využívány různé technologie. Typem mikroskopů, které poskytují největší rozlišení, jsou elektronové mikroskopy, a kvůli jejich obrovskému zvětšení je o to důležitější důraz na přesnost. Tato práce se zaměřuje na chyby vznikající při polohování stolku, sbírá z mikroskopu data o odchylkách, zabývá se jejich analýzou a předzpracováním a používá metody strojového učení pro jejich predikci. Při testování byly porovnávány různé prediktory, aby bylo možné vybrat ten s nejlepšími výsledky. V závěru byl naučený prediktor také otestován v praxi přímo na mikroskopu. Pro každou z těchto částí bylo implementováno řešení. Výsledky byly testovány jak teoreticky, tak prakticky a v obou případech byla přesnost pohybů stolku výrazně zlepšena.

Abstract:

In microscopy, different technologies are used for object magnification. The type of microscopes that provide the best resolution are electron microscopes. Because of their huge magnification, accuracy is very important. This work focuses on errors that occur during stage positioning, collects the deviations, analyzes and preprocesses them and uses machine learning methods to predict them. Different predictors were compared to be able to choose the best one. In the end, the learned predictor was also used in practice on the microscope. For each of these steps, a solution was implemented. The results were tested both theoretically and practically on the microscope and significantly improved the accuracy of the stage movements in both cases.

Keywords

electron microscopy, data science, data mining, machine learning, positioning correction, neural networks, regression, prediction, deviation, wafer

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 9. 2020
• Vedoucí: prof. RNDr. Michal Kozubek, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. David Svoboda, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Služby - výzkum, řízení a inovace