Покрытые Темы
Введение
Возможности Высоких Наклонов и Шершавости
Увеличивать Сигнал
Заключение
О Поверхностях Bruker Nano
Введение
Оптически profilers которые используют интерферометрию белого света один из самых точных и самых гибких инструментов метрологии для характеризации точности трехмерной поверхностной. Они целесообразны в неимоверно разнообразном ряде промышленных применений, от измерения хранения данных чтени-пишут головки или стены цилиндра двигателей к характеризации скоростей просушивания краски и прилипателей, ширин линии полупроводника и анализа дистанционирования, и метрологии медицинских служб.
Возможности Высоких Наклонов и Шершавости
Одна из возможностей с любым оптически измерением характеризует что-нибыдь с крутыми углами. Больш область видимости оптической системы, более низка своя численная апертура будет. Осветите которое поражает поверхность через задачу микроскопа необходимо собирать снова для фокуса на камеру для того чтобы обрабатывать информацию и создавать пожеланную трехмерную поверхностную карту.
Свет отраженный от поверхностей более высокого угла чем принято задачей микроскопа не собран оптической системой, делая точное измерение невозможным. Это ограничение метрологии влияет на результаты на и вымачивает и очень грубые поверхности. Крутые поверхности, как объективы, решетки, приборы microfluidics, и шаровые подшипники могут иметь большие зоны наклона которые не отражают заднюю часть света в оптику. Грубые поверхности также содержат много местных наклонов и, вообще, имеют men6we положений которые плоски по отношению к оптике. Поэтому, много из света никогда не собрано задачей, и приводя к данные или шумны или вполне пропавши. Таблица 1 показывает теоретические максимальные углы собрания для разнообразие общих интерферометрических задач микроскопа.
Увеличения Таблицы 1. Типичные, численные апертуры, и наклоны на ровные поверхности для интерферометрических задач
| Объективное Увеличение | Численная Апертура | Номинальная Область Видимости (mm) | Максимальный Наклон (градусы) |
| 2,5 | 0,075 | 2,53 x 1,9 | 1,9 |
| 5 | 0,13 | 1,27 x 0,95 | 3,8 |
| 10 | 0,3 | 0,63 x 0,48 | 7,6 |
| 20 | 0,4 | 0,32 x 0,24 | 14,2 |
| 50 | 0,55 | 0,13 x 0,1 | 26,7 |
| 100 | 0,7 | 0,07 x 0,05 | 34,8 |
К радости, пределы в Таблице 1 применяются строго для очень ровных поверхностей, где весь свет который поражает образец от одиночного направления отражает прочь в одиночном направлении. Такие поверхности типично показались бы визуально ровными, и численно имеют поверхностную шершавость более менее чем 10 нанометров. Много поверхностей, в частности, котор подвергли механической обработке поверхности металла, нет то ровное, и свет который поражает их от одного угла отражен на разнообразие углах. Разбросанный свет может быть собран микроскопом на этих более грубых поверхностях, и, если он превышает коэффициент сигнал-шума системы, то точная и количественная поверхностная метрология возможна.
Диаграмма 1 diagrams светлый путь для крутых ровных и грубых поверхностей. Для ровной поверхности, свет выходя микроскоп выходит на такой же относительный угол как входящий свет с равной интенсивностью. Для грубой поверхности, некоторый из выходя света выходит на такой же относительный угол как входящий свет, но на меньшюю интенсивность в виду того что много из света разбросано через много других углов.
.jpg)
Диаграмма 1. Ровная поверхность (левая) отразит весь свет случая на таком же относительном угле какому она поражает поверхность. Грубая поверхность (правая) отразит некоторый из света этот путь, но также разбрасывает значительное количество света на другие углы.
Увеличивать Сигнал
Поколение Bruker самое последнее оптически profilers принимает преимущество предварительных источников света СИД, главных камер, блоков развертки точности, и изощренных электроники и алгоритмов шум-уменьшения для того чтобы увеличить их коэффициент шума lto- signa. Настоящие системы имеют пол шума больше чем 2 продукта поколения времен более низких чем предыдущих. Это позволяет даже очень небольшим количествам света собранным задачей микроскопа для ведения к хорошему проведению измерения на поверхности.
На Диаграмму 2 показано измерение винтового нареза с задачей 20X с теоретическим пределом наклона около 17 градусов. Множественные поля были сшиты совместно для того чтобы получить длину больше чем 4 миллиметров вдоль винтового нареза в одиночном изображении. Резьбы над 63 градусами в наклоне точно измерены потому что малошумное аппаратуры позволяет небольшому количеству разбросанного света эффективно быть собранным для точной метрологии. С этим видом конфигурации, задачи 50X могут достигнуть наклонов над 70 градусами, пока даже задача 5X может достигнуть большинств данных до 30 градусов и некоторых данных на вверх 50 градусов.
.jpg)
Диаграмма 2. Верхняя Часть: Измерения винта тангажа 10mm показывая наклоны больше чем 63 градусов можно измерить даже с задачей увеличения 20X. Дно: Измерение, котор подвергли механической обработке цилиндра используя задачу 5X с излишек областью видимости 1mm2; около непрерывных данных до около 30 градусов и спорадических данных до 50 градусов наклона.
Для грубых поверхностей, улучшенная возможность шума signalto- значит что больше данных собраны даже на весьма грубых поверхностях. Диаграмма 3 демонстрирует данные достижимые на 2 очень грубых поверхностях, керамическое с приблизительно 4 микронами средней шершавости и пусковую площадку CMP полируя с больше чем 7 микронами средней шершавости. Объектив преобразования задачи 20X и поля 0.55X был использован для того чтобы достигнуть области видимости приблизительно 0.5mm на стороне. Больше чем 95% из керамического и больше чем 70% зоны пусковой площадки поверхностной достигли действительных данных по измерения, позволяющ характеризации речного порога, точных и repeatable над справедливо большими полями. 2D следы в Диаграмме 4 иллюстрируют как местные наклоны могут значительно превысить теоретический максимальный наклон 16,7 градусов угла максимума. Углы вверх 50 градусов измерены.
.jpg)
Диаграмма 3. метрология Грубой поверхности керамической (верхне) и полируя пусковой площадки (нижней), с областями видимости 0.42mm x 0.56mm.
.jpg)
Диаграмму 4. 2D следы керамического изделия показывая местные наклоны больше чем 50 градусов можно характеризовать, которое гораздо высокее чем заявленный предел 17 градусов для этой задачи увеличения.
Заключение
Интерферометрические оптически profilers могут достигнуть измерений высоко боковых и разложения в вертикальном направлении над очень большими рядами. С малошумной системой, разбросанный свет от крутых или очень грубых поверхностей может быть собран и использован для точной поверхностной характеризации. Наклоны вверх 70 градусов измеряемый и поверхности с шершавостью на заказе 10 микронов с очень высокими местный наклонами можно также характеризовать. Гибкие конфигурации и разнообразие объективные увеличения и варианты позволяют эти аппаратуры быть установленным к потребностям наиболее пригодный от исследования к полномасштабной квалификации части продукции. Оперируя понятиями наклона, скорости, повторимости и точности, интерферометрические оптически profilers самые гибкие и самые эффективные инструменты метрологии доступные сегодня.
О Поверхностях Bruker Nano
Bruker Nano обеспечивает Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.
.jpg)
Источник: «Малошумная Интерферометрия Включает Характеризацию Крутых и Грубых Поверхностей».
Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.