Программа опережающей профессиональной переподготовки в области метрологического обеспечения измерений размеров в нанодиапазоне (стр. 4 )

1.1 Темы лекций базового модуля.

№ лекции	Название/Тезисы
1	Основные понятия и термины метрологии. Нормативная база метрологии.
Основные понятия. Теоретическая, прикладная и законодательная метрология. Измерение. Единство измерений. Величины и шкалы. Международная система единиц величин. ГОСТ 8.417-2002. Воспроизведение единиц физических величин. Эталоны. Государственные эталоны РФ. Рабочие средства измерений. Нормативные документы в области метрологии и метрологического обеспечения. Законы РФ «О техническом регулировании» и «Об обеспечении единства измерений». Метрологическая терминология. РМГ 29-99. Государственное регулирование обеспечения единства измерений.
2	Погрешность и неопределенность. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений.
Погрешности результатов и средств измерений. Классификация погрешностей. Случайные и систематические погрешности. Основные способы оценивания погрешностей (документы ГОСТ 8.207 –76, МИ 2083-90, Р 50.2.038-2004). Нормирование погрешностей и формы их представления (МИ 1317-2004). Основные и дополнительные погрешности. Классы точности средств измерений (ГОСТ 8.401-80). Неопределенность измерений. «Руководство по выражению неопределенности измерения» ИСО/МЭК. Стандартная суммарная и расширенная неопределенности. Вычисление стандартных неопределенностей по типу А и по типу B. Бюджет неопределенности. Сравнение двух подходов к понятию точности измерений. РМГ 43-2001.Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения» (РМГ 91-2009). Точность метода измерений – правильность и прецизионность. Система стандартов ГОСТ Р ИСО - 5725 –1-6 – 2002. Повторяемость и воспроизводимость. Пределы повторяемости и воспроизводимости. Контроль стабильности результатов. Межлабораторный эксперимент.
3	Методики (методы) измерений.
Разработка методик измерений. ГОСТ 8.563-2009. Исходные данные для разработки. Подготовка проекта документа, регламентирующего методику измерений. Состав документа. Рекомендации по построению и изложению документа. Требования к точности измерений. Организация и проведение теоретических и экспериментальных исследований по оценке показателей точности разработанной методики измерений; экспериментальное опробование методик измерений; анализ соответствия показателей точности исходным требованиям. Аттестация методик измерения. Содержание работ при проведении аттестации методик измерений. Порядок аттестации методик измерений, комплект документов, представляемых на аттестацию. Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений. Порядок применения аттестованных методик измерений. Стандартизация методик измерений.
4	Средства измерений, стандартные образцы. Нормирование метрологических характеристик, поверка и калибровка. Утверждение типа средств измерений и стандартных образцов.
Классификация средств измерений. Рабочие средства измерений и эталоны. Требования к средствам измерений. Прослеживаемость эталонов и средств измерений. Поверочные схемы. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений (ГОСТ 8.009-84). Классификация эталонов. Поверка и калибровка средств измерений. Разработка методик поверки и калибровки средств измерений. Межповерочные интервалы. Свидетельство о поверке и сертификат калибровки. Тип средств измерений и тип стандартных образцов. Порядок проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа. Заявка на проведение испытаний. Описание типа. Разработка программы испытаний в целях утверждения типа. Установление межповерочного интервала. Свидетельство об утверждении типа. Знак утверждения типа. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений (государственный реестр средств измерений).
5	Метрология в нанотехнологиях.
Особенности обеспечения единства измерений в нанотехнологиях и наноиндустрии. Особая роль линейных измерений. Реализация линейной шкалы в нанодиапазоне. Прослеживаемость результатов линейных измерений. Вещественные носители размера единицы длины в нанодиапазоне – рельефные меры с программируемым рельефом поверхности. Рельефные меры как эталоны сравнения. Аттестация мер. Поверка и калибровка рельефных мер. Использование рельефных мер для поверки и калибровки электронных микроскопов и сканирующих зондовых микроскопов. Российские национальные стандарты в области нанометрологии.

2.  Краткое описание актуальности заявленных тем.

Лекции, входящие в состав данного модуля, рассчитаны на слушателей, имеющих высшее образования и определенный опыт работы в области нанометрологии. Поскольку нормативная база обеспечения единства измерений в нанометрологии находится в стадии становления, чрезвычайно важно сразу ввести в практику работы новейшие нормативные документы, гармонизированные с международными. Это, прежде всего, касается понятий «неопределенность измерений» и подход, основанный на комплекте стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 -1-6- 2002. Все изложение актуализировано с учетом положений новых федеральных законов «О техническом регулировании» и «Об обеспечении единства измерений». Значительную часть курса составляет обзор текущей практики метрологической деятельности и особенности отдельных процедур в рамках новых требований нормативной документации.

Основные понятия и термины метрологии. Нормативная база метрологии. – в ходе данной лекции рассмотрены базовые понятия метрологии с учетом состояния нормативной и законодательной базы на декабрь 2010 г. Наиболее существенные изменения связаны с выходом новых законов РФ «Об обеспечении единства измерений» и «О техническом регулировании». В связи с этим произошли изменения в нормативной базе метрологии в целом. В лекции рассмотрены вопросы изменения терминологии, целого ряда процедур. Одновременно с этим рассмотрены общие вопросы построения системы единиц, системы эталонов РФ. На основе современных документов дан обзор государственной системы обеспечения единства измерений в РФ.

Погрешность и неопределенность. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. – в лекции дано последовательное изложение современного подхода к понятиям «погрешность», «неопределенность», «точность» измерений. Показана взаимосвязь и, в ряде случаев, взаимозаменяемость подходов, основанных на понятии «погрешность» и «неопределенность». Корректное использование этих понятий до настоящего времени представляет значительную трудность при разработке методик измерения и иных документов в области метрологии.

Отдельное внимание уделено погрешностям средств измерений, их нормированию. При изложении использованы все действующие нормативные документы.

В лекции впервые рассмотрены все актуальные (декабрь 2010 г.) нормативные документы в этой области и текущая метрологическая практика. Также впервые в учебном курсе совместно с подходами, связанными с погрешностью и неопределенностью, излагается концепция системы стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 -1-6–2002, нашедшая в последние годы широкое применения в области измерения химического состава.

В лекции показано единство различных подходов и даны конкретные рекомендации по использованию их в метрологической практике.

Лекция должна сформировать у слушателей обоснованный подход к применению различных схем оценки качества измерений. Отдельной задачей данной лекции является знакомство слушателей с полным комплектом нормативных документов по данному вопросу.

Методики (методы) измерений – лекция посвящена вопросам разработки, аттестации, применения и стандартизации методик (методов) измерений. Основная задача данной лекции – научить слушателей корректно готовить регламентирующий документ на методику (метод) измерений и готовить методику к аттестации. Изложение ведется на основе новейшего нормативного документа – ГОСТ Р 8.563 – 2009, введенного в действия с апреля 2010 г. В ходе изложения рассмотрены различные варианты описания показателей точности: с использованием погрешности, неопределенности, а также подходов, регламентированных в ГОСТ Р ИСО 5725. Особое внимание уделено подготовке методики к аттестации, составу необходимых документов и объему и характеру испытаний для подтверждения показателей точности. Особое внимание уделено порядку применения аттестованных методик и стандартизации меток измерений.

Средства измерений, стандартные образцы. Нормирование метрологических характеристик, поверка и калибровка. Утверждение типа средств измерений и стандартных образцов. – в данном разделе в последние годы произошли значительные изменения, появился целый ряд новых документов, разработка которых стимулирована новым законом «Об обеспечении единства измерений». Детально рассмотрены вопросы нормирования метрологических характеристик, процедуры калибровки и поверки средств измерений как в юридическом, так и в техническом аспектах. Центральным понятием является метрологическая прослеживаемость эталонов и средств измерений (стандартных образцов). В 2010 г. введен новый порядок утверждения типа средств измерения, регулируемый в настоящее время приказом Министерства промышленности и торговли РФ № 000 от 30 ноября 2009 г. Изложение материала построено на основе этого документа с учетом текущей практики утверждения типа средств измерения (стандартных образцов) в 2010 г. Особое внимание уделено содержанию и последовательности подготовительных работ, выполняемых заявителем, разработке проектов основных документов – описания типа средства измерений (стандартного образца), программы испытаний. Отдельное внимание уделено утверждению типа единичных экземпляров средств измерений зарубежного производства.

Метрология в нанотехнологиях – заключительная тема модуля. Рассмотрены концептуальные проблемы нанометрологии, показана ведущая роль измерений линейных размеров. Рассмотрены способы реализации шкалы линейных размеров в нанодиапазоне.