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三維形貌儀采用了哪些高科技技術原理?

更新時間:2019-12-26      點擊次數(shù):2959
  三維形貌儀是采用自主核心的技術研制開發(fā)并成功推出的高精密測量儀器。儀器采用白光干涉原理,測量樣品表面微細形狀分布。是綜合運用光電子技術、微弱信號檢測技術、精密機械設計和加工技術、數(shù)字信號處理技術、應用光學技術、精密控制技術、計算機高速采集和控制技術、高分辨圖形處理技術等現(xiàn)代科技成果的光、機、電一體化的高科技產(chǎn)品。為使用者提供高度、高解析度、快速、非接觸的三維形貌測量。可以快速測量表面形貌、表面粗糙度及關鍵尺寸至納米級別。操作方便快捷、應用范圍廣泛。儀器分高精度型(PR06系列)和標準型(PR05系列),滿足用戶不同級別的測量需求。
 
  工作原理:
 
  三維形貌儀是利用光學干涉原理研制開發(fā)的超精密表面輪廓測量儀器。照明光束經(jīng)半反半透分光鏡分成兩束光,分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從兩個表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統(tǒng)在CCD相機感光面形成兩個疊加的像。由于兩束光相互干涉,在CCD相機感光面會觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條文出現(xiàn)的位置解析出被測樣品的相對高度。
 
  系統(tǒng)構成:
 
  光學照明系統(tǒng) 采用鹵素光源、中心波長為576nm、光譜范圍340nm—780nm
 
  光學成像系統(tǒng) 采用無限遠光學成像系統(tǒng)、由顯微物鏡和成像目鏡組成
 
  垂直掃描系統(tǒng) 采用閉環(huán)反饋控制方式驅(qū)動顯微物鏡垂直移動、移動范圍0-500μm、位置移動精度 0.1nm
 
  信號處理系統(tǒng) 計算機和數(shù)字信號協(xié)處理器組成、采集系列原始圖像數(shù)據(jù)使用數(shù)字信號協(xié)處理器完成數(shù)據(jù)解析
 
  三維形貌儀主要特點:
 
  包含接觸式和非接觸式兩種掃描方式
 
  試用于幾乎所有的表面
 
  透明,不透明,反射光強等多種材料。
 
  垂直臺階,高寬深比,隆起,孔洞。
 
  脆性的材料,軟材料,柔性材料表面。
 
  尖銳的,堅硬的,磨損的表面。
 
適應性強
 
  白光光源,人體安全設計,長壽命白光LED 免維護??梢杂糜诟鞣N環(huán)境的實驗室,甚至工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
 
  接觸式輪廓儀和非接觸式輪廓儀技術的結合。
 
  接觸式輪廓儀針尖掃描采用的壓電陶瓷驅(qū)動掃描模式,三維掃描范圍從10μm X 10μm 到500μm X 500μm。樣品臺掃描使用別光學參考平臺能使長程掃描范圍到150mm。
 
  掃描過程中結合彩色光學照相機可對樣品直接觀察。
 
  針尖掃描采用雙光學傳感器,同時擁有寬闊測量動態(tài)范圍(大至500μm)及亞納米級垂直分辨率 (小0.1nm )。
 
  軟件設置恒定微力接觸(0.1 to 100[mg])。
 
  高精度
 
  的縱向分辨率:0.1 nm ( 接觸式);2 nm(光學非接觸式)。
 
  對周圍環(huán)境和光源的強適應性。
 
  沒有機械過濾。
 
  寬闊的垂直測量范圍
 
  多種選擇光學頭及接觸式。
 
  縱向掃描范圍 300 to 3900 μm。
 
  圖像“縫合”技術使再大的表面也能呈現(xiàn)在一幅圖像內(nèi)。
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