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申请/专利权人：济宁市质量计量检验检测研究院(济宁半导体及显示产品质量监督检验中心、济宁市纤维质量监测中心)

摘要：本发明涉及扫描电镜测试系统技术领域，具体公开了一种扫描电镜用高温测试系统。通过对样品表面温度、加热元件温度以及测试环境温度以及样品表面平均温度、加热元件平均温度以及测试环境平均温度的综合分析，结合样品表面温度和加热元件温度的相对偏差程度以及测试环境温度和样品表面温度的相对偏差程度，从而能够对扫描电镜的测试装置在运行时的温度均匀性、热稳定性以及环境适应性进行分析评估，在很大程度上对扫描电镜的测试装置在运行时的温度均匀性、热稳定性以及环境适应性问题进行及时响应。

主权项：1.一种扫描电镜用高温测试系统，其特征在于：包括测试参数获取模块、温度状态分析模块、样品损伤分析模块、性能状态分析模块、运行故障评估模块和数据库；测试参数获取模块，用于对测试过程中对应各测试时段中的温度参数、缺陷参数和力学参数进行数据的实时监测获取，得到测试过程中对应各测试时段中的温度参数、缺陷参数和力学参数；所述测试过程中对应各测试时段中的温度参数包括样品表面温度、加热元件温度以及测试环境温度，缺陷参数包括缺陷面积、缺陷数量以及缺陷尺寸，力学参数包括样品变形量、样品硬度和氧气含量；温度状态分析模块，用于对测试过程中对应各测试时段中的温度参数进行计算分析，得到测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数；对测试过程中对应各测试时段中的温度参数进行计算分析，其具体的计算分析方式如下：从测试过程中对应各测试时段中的温度参数中提取测试过程中对应各测试时段中的样品表面温度、加热元件温度以及测试环境温度，得到测试过程中对应各测试时段中的样品表面温度、加热元件温度以及测试环境温度，分别记为TSi、THi以及TEi，i表示各测试时段的编号，i＝1,2，……，n，n表示各测试时段的编号总数；将测试过程中对应各测试时段中的样品表面温度、加热元件温度以及测试环境温度进行求和后除以各测试时段的编号总数，得到测试过程中对应各测试时段中的样品表面平均温度、加热元件平均温度以及测试环境平均温度，分别记为以及依据公式： 计算出测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数T，α1、α2、α3、α4、α5分别表示设定的权重系数；样品损伤分析模块，用于对测试过程中对应各测试时段中的缺陷参数进行计算分析，得到测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数；对测试过程中对应各测试时段中的缺陷参数进行计算分析，其具体的分析方式如下：从测试过程中对应各测试时段中的缺陷参数中提取测试过程中对应各测试时段中的缺陷面积、缺陷数量以及缺陷尺寸，得到测试过程中对应各测试时段中的缺陷面积、缺陷数量以及缺陷尺寸；获取测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷数量，记为k，设定缺陷对应的基准数量，记为m，将测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷数量和基准数量进行对比，其具体的对比方式如下：若k＜m，则赋予10分，若m≤k＜m+10，则赋予20分，若m+10≤k＜m+20，则赋予30分，若m+20≤k＜m+30，则赋予40分，若k≥m+40，则赋予50分，得到测试过程中对应各测试时段中的缺陷数量得分，记为QSi；获取测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷面积，记为h，设定缺陷对应的基准面积，记为g，将测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷面积和基准面积进行对比，其具体的对比方式如下：若h＜g，则赋予10分，若g≤h＜g+5％，则赋予20分，若g+5％≤h＜g+10％，则赋予30分，若g+10％≤h＜g+15％，则赋予40分，若h≥g+20％，则赋予50分，得到测试过程中对应各测试时段中的缺陷面积得分，记为QMi；获取测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷尺寸，记为r，设定缺陷对应的基准尺寸，记为j，将测试过程中对应各测试时段中缺陷的缺陷尺寸和基准尺寸进行对比，其具体的对比方式如下：若r＜j，则赋予10分，若j≤r＜j+5，则赋予20分，若j+5≤r＜j+10，则赋予30分，若j+10≤r＜j+15，则赋予40分，若r≥j+20，则赋予50分，得到测试过程中对应各测试时段中的缺陷尺寸得分，记为QCi；依据公式：S＝w1×QSi+w2×QMi+w3×QCi；计算出测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数S，w1、w2、w3分别表示设定的权重系数；性能状态分析模块，用于对测试过程中对应各测试时段中的力学参数进行数据分析，得到测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数；对测试过程中对应各测试时段中的力学参数进行数据分析，其具体的数据分析方式如下：从测试过程中对应各测试时段中的力学参数中提取测试过程中对应各测试时段中的样品变形量、样品硬度以及氧气含量，得到测试过程中对应各测试时段中的样品变形量、样品硬度以及氧气含量，分别记为YDi、YBi以及GOi；从数据库中获取测试过程中对应各测试时段中预设的样品变形量最大允许值，记为YDmax，依据公式：D＝YDiYDmax；计算出测试过程中对应各测试时段中的变形值D；从数据库中获取测试过程中对应各测试时段中预设的氧气含量最大允许值，记为GOmax，依据公式：G＝GOiGOmax；计算出测试过程中对应各测试时段中的氧气含量值G；依据公式：C＝d1×D+d2×YBi+d3×G；计算出测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数C，d1、d2、d3分别表示设定的权重系数；运行故障评估模块，用于对测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数、综合损伤指数以及测试状态系数进行评估分析，生成测试过程中对应各测试时段中的测试装置运行状态信号；对测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数、综合损伤指数以及测试状态系数进行评估分析，其具体的评估分析方式如下：从数据库中获取预设的测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数阈值，将测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数和测试过程中对应各测试时段中的温度状态系数阈值进行作差计算，得到测试过程中对应各测试时段中的温度波动值，将测试过程中对应各测试时段中的温度波动值在平面坐标系上以各测试时段为x轴，以各测试时段中的温度波动值为y轴，绘制出曲线图，获取曲线图中相邻的波峰和波谷之间的距离，记为测试过程中对应各测试时段中的温度变化率，获取设定的测试过程中对应各测试时段中的温度变化合理范围值，将测试过程中对应各测试时段中的温度变化率超过温度变化合理范围值中的各测试时段记为温度异常点，生成温度异常信号，发出温度异常提醒信号，对测试装置的加热元件、温控系统以及隔热层进行维护检修处理；从数据库中获取预设的测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数阈值，将测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数和测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数阈值进行对比，若测试过程中对应各测试时段中的综合损伤指数大于预设的综合损伤指数阈值，则表示样品在测试过程中对应各测试时段中的损伤状态异常，生成损伤异常信号，发出损伤异常提醒信号，对测试装置的测试参数进行调控处理；从数据库中获取预设的测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数阈值，将测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数和测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数阈值进行对比，若测试过程中对应各测试时段中的测试状态系数大于预设的测试状态系数阈值，则表示样品在测试过程中对应各测试时段中的测试状态异常，生成测试异常信号，发出测试异常提醒信号，对测试装置的测试参数进行调控处理；数据库，用于存储样品在测试过程中对应各测试时段中的温度参数、缺陷参数和力学参数。

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