AFM · 計測
測定を増やしても残る、不確かさの下限。
小さくなった誤差棒を信頼する前に、独立した読み取りノイズと共有された校正誤差を切り分けます。
標準不確かさ
数値と比較の詳細
差分 = 比較値 − 基準値。表示用に丸めています。元のデータは保持しています。
- 参照測定8回
- 0.30678799182888106 nm
- 参照測定128回
- 0.30237279060069183 nm
同一の共有誤差モデル。1本のプロファイルの平均値の不確かさ。合成データによる研究です。
図全体を開く 研究の問い
基準を繰り返し読み取れば、一つのAFMプロファイルの平均絶対高さの不確かさを取り除けるのでしょうか？
アプローチ
固定した合成測定モデルで、8か所の基準位置をそれぞれ1回、4回、または16回読み取ります。同じ512試行の推定値を、共有誤差を扱う共分散モデルと、意図的に誤った独立性の仮定で評価します。
比較からわかること
押さえておきたい三つのこと。
- 01
総読み取り回数を8回から128回に増やしても、正しく伝播させた標準不確かさは0.3068 nmから0.3024 nmにしか下がりません。この固定モデルの極限での下限は0.3021 nmです。
- 02
共有された校正誤差を独立と扱うと、128回の読み取りで0.0463 nmという値になります。しかし、繰り返しによってその情報が得られたわけではありません。
- 03
同じ512回の合成試行で、名目95%区間が真の平均を含んだ割合は、共有誤差モデルで94.53%、誤ったモデルで23.24%です。
根拠、仮定、次の問い
数値的に確認したこと
独立した拡大QR法と代数的な対照、不確かさの再構成、対応をそろえた合成試行、再現チェックが、この限定された数値比較を裏付けています。
結果を解釈できる範囲
合成測定モデルです。対象は一つのプロファイルの平均絶対高さの不確かさであり、画素RMSEやモンテカルロ全体平均の不確かさではありません。AFM装置の実際の校正ではありません。
実際の物理研究に次に必要なもの
実際の適用には、基準の校正、ドリフトと共分散の情報、元の読み取り値、明確に定義された測定量が必要です。
SA-MET-VARIABILITY-UQ-068 · AFM reference-zero uncertainty · 2026-09-30
ダウンロードには、選定したグラフデータ、キャプション、再描画スクリプトが含まれます。元の記録とハッシュにより、公開図を完了済み研究の結果まで追跡できます。
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