Сложилась ситуация в которой, с точки зрения профессиональных метрологов, задача передачи линейного размера успешно решена. Однако на практике, необходимость проведения множества измерений, недолговечность линейных мер, поверхность которых со временем запыляется микрочастицами и становится непригодной, создает серьезные проблемы для основных пользователей зондовыми микроскопами и технологическими установками. В связи с существующими проблемами калибровки исследователи вынуждены изобретать различные ухищрения для их преодоления.

Принципиально другой путь решения данных проблем состоит в применении динамических калибров, размеры которых высокоточно изменяются под воздействием управляющих сигналов.

Динамические калибры относятся к перестраиваемым мерам.

Динамический калибр нанометрового диапазона предназначен для калибровки измерительных и технологических установок в нанометровом диапазоне со сверхвысокой точностью лучше 0.1 нм (<100 пикометров). Принцип работы динамического калибра основан на перемещении поверхности материала с обратным пьезоэффектом под воздействием управляющего напряжения. В динамическом калибре применяются материалы практически без нелинейности, гистерезиса и крипа. Основные области применения динамических калибров - сканирующая зондовая микроскопия, электронная микроскопия, оптическая интерферометрия, нанотехнология, наноэлектроника, нанооптика, наномеханика - для проведения высокоточных измерений в нанометровом диапазоне и создания устройств на основе квантоворазмерных эффектов, тестирования динамических характеристик систем стабилизации положения зондов и измерительных систем на основе интерферометров. Передача линейного размера от динамического калибра в измерительный прибор производится путем управляемого перемещения поверхности калибра на заданное расстояние (в нанометровом диапазоне) и измерении данного перемещения в калибруемой установке. Измерениe динамических характеристик выполняется при подаче импульсного управляющего напряжения на динамический калибр и измерении переходной характеристики измеряющего устройства.

Преимущества динамического калибра:

• Заменяет целый ряд традиционных наноэталонов различных размеров от максимальных 100нм до минимальных 1 нм во всем нанометровом диапазоне;
• Обеспечивает сверхвысокую точность передачи размеров - лучше 0.1 нм (<100 пикометров);
• Может управлять величиной передаваемого размера от компьютера;
• Может работать в обычных лабораторных - условиях без сверхдорогостоящих чистых комнат и вакуумного оборудования,
• Характеризуется многократно большим реальным сроком службы (более 30 лет),
• Быстро передает размер (за время меньшее 0.1 секунды);
• Передает размер без необходимости многократных измерений;
• Позволяет проводить измерения быстродействия измерительного прибора;
• Может использоваться в качестве высокоточного манипулятора, что приводит к сокращению в десятки и и сотни раз времени проведения нанотехнологических процессов, повышению устойчивости работы следящей системы, отсутствию необходимости коррекции позиционирования с помощью внешних датчиков.
• Может использоваться при проведении лабораторных работ по наномеханике, нанометрологии.

Измерения величины перемещения динамических мер при различных величинах амплитуд импульсов управляющего напряжения проводились в оптических интерферометрах Майкельсона.

С целью уменьшения влияний сейсмических и акустических помех динамическая мера закреплялась непосредственно на корпусе оптического интерферометра.

Оптический интерферометр Майкельсона с закрепленной на его поверхности динамической мерой	Результаты измерений на динамической мерой

В ВНИИМС проведены предварительные испытания динамической меры в интерференционном микроскопе «Zygo».

Проведенные исследования меры с изменяемой геометрией показали, что она может быть использована для калибровки средств измерений шероховатости и рельефа в нанометровом диапазоне.