3D Affiorano Modellando (3DSM) - Generalità e le Applicazioni di Modellistica Di Superficie 3D da Carl Zeiss

Argomenti Coperti

Che Cosa è 3DSM?
Vantaggi di 3DSM
Applicazioni di 3DSM
3DSM nelle Scienze Biologiche
3DSM nell'Elettronica
3DSM nella Dialettica
3DSM nell'Industria
Lancio Del Software 3DSM
L'Aspetto dell'Interfaccia di 3DSM
3DSM e Modo In Tensione
Profili e Aree di Misurazione con 3DSM
Limitazioni di 3DSM
L'Accuratezza di 3DSM
Valutazioni di Rugosità Di Superficie in 3DSM
Analizzare le Impronte del Percussore Facendo Uso di 3DSM
Riassunto

Che Cosa è 3DSM?

I microscopi elettronici di Scansione sono grandi strumenti per 2D ispezione e metrologia di un'ampia varietà di campioni. Tuttavia, le loro capacità 3D sono ancora molto limitate, particolarmente quando si tratta della caratterizzazione di superficie quantitativa. Ciò è il problema principale affrontato da 3DSM.

3DSM è un'applicazione Basata su PC capace di fornire informazioni topografiche per i campioni esaminati i microscopi elettronici di Carl Zeiss NTS forniti di un AsB® o di un rivelatore 4QBSD. L'applicazione può eseguire una ricostruzione della superficie 3D basata sui diversi segnali di segmento di AsB®/4QBSD e prevede il modello risultante 3D in parecchi modi diversi. 3DSM può collaborare con SmartSEM® nel modo in tensione, per la rappresentazione in tempo reale 3D. Può anche funzionare nel modo autonomo per prevedere i file conservati del progetto.

Vantaggi di 3DSM

3DSM approfitta della possibilità di usando un unico della visualizzazione, scandito facendo uso di quattro segnali di segmento del rivelatore. Questo metodo, chiamato il metodo del multi-rivelatore, utilizza il principio “di forma da ombreggiatura„. Facendo Uso di quattro immagini introdotte, la gradazione dei grigio-livelli sugli oggetti topografici è la base per la geometria di superficie locale calcolatrice. Ciò piombo le capacità ad una misura di superficie continua di risultato e del modello.

L'algoritmo che è alla base di 3DSM presenta parecchi vantaggi sopra i metodi classici di ricostruzione della superficie 3D basati su 2 punti di vista:

  • operazione in tempo reale (modo In Tensione)
  • Tempo Veloce di ricostruzione (< 1="" second="">automazione Completa
  • Nessun hardware supplementare necessario (per esempio fase)
  • Prestazione Di alta risoluzione
  • Compatibilità con qualsiasi tipo di diodo di 4 quadranti o di sistema di 4 rivelatori
  • Impianti per le superfici regolari che mancano dei dettagli distinguibili

Applicazioni di 3DSM

3DSM ha una vasta portata delle applicazioni. Quasi tutto esaminato finora in SEM, ora guadagna una terza dimensione, creante le possibilità senza fine nei campi come biologia o lavorante il controllo di qualità a macchina. I campi di applicazione principale sono elencati qui sotto:

  • Scienze Biologiche
  • Elettronica
  • Dialettica
  • Industria

3DSM nelle Scienze Biologiche

Le applicazioni di 3DSM nelle scienze biologiche includono:

  • Biologia del tessuto & Cellulare
  • Superficie della Particella ed analisi del volume

3DSM nell'Elettronica

Le applicazioni di 3DSM nell'elettronica includono:

  • Difetto & analisi dell'errore
  • La metrologia di Feedback per la litografia e MENTE i sistemi
  • analisi & riconoscimento dell'Nano-Impronta

3DSM nella Dialettica

Le applicazioni di 3DSM nella dialettica includono:

  • Analisi dell'arma da fuoco & del Richiamo
  • Caratterizzazione di Prova al nano-disgaggio

3DSM nell'Industria

Le applicazioni di 3DSM nell'industria includono:

  • Misure di Rugosità
  • Analisi di Usura

Lancio Del Software 3DSM

Una Volta lanciato per la prima volta, 3DSM video lo schermo Domestico, con una lista di controllo di progetto files.ality di esempio nel lavorare

schermo Domestico 3DSM.

Un singolo clic sul file recente dell'elenco progetti aprirà il progetto. I seguenti screenshot usano il progetto del campione della Piramide per spiegare le funzionalità di base dell'interfaccia.

Visualizzazione di 3DSM dopo il carico del progetto.

Per difetto, 3DSM video la Visualizzazione principale 3D dell'oggetto, con le quattro immagini introdotte (fondo) ed i parametri di base di ricostruzione raggruppati in tabulazione (destra). Utilizzi il mouse per traversare intorno all'applicazione e per esplorare le immagini risultanti. Il mouse concederà girare, zumare e fare una panoramica della maglia di superficie e delle 2D immagini. Un menu di scelta rapida è sempre disponibile con un cliccare con il pulsante destro del mouse, mostrante le opzioni più comuni.

L'Aspetto dell'Interfaccia di 3DSM

L'aspetto dell'interfaccia 3DSM è progettato facendo uso di una tecnologia molto flessibile della aggancio-finestra. Questa funzionalità permette che l'utente costruisca virtualmente tutta la disposizione dell'applicazione. Ogni finestra può essere messa in bacino all'interno di c'è ne delle altre finestre di documento o a c'è ne dei quattro pannelli laterali. Le disposizioni più comunemente usate sono disponibili ad un singolo clic di mouse dalla barra degli strumenti, come indicato sulle immagini qui sotto.

Visualizzazione Standard.

disposizione di visualizzazione 3D.

Disposizione di Metrologia.

Disposizione di immagine dell'Input.

Disposizioni Predefinite di applicazione disponibili dalla barra degli strumenti.

La superficie 3D può essere esplorata in parecchi modi, variando dal falso-colore LUTs e dai fogli di prova di tessitura, superficie-passeggiata e mosca-intorno ai modi. Alcuni esempi comuni di ricerca della superficie 3D sono indicati sotto.

Visualizzazione del foglio di prova di Tessitura.

Visualizzazione dell'Anaglifo.

Foglio di prova di Contorno.

Modo Di Superficie della passeggiata.

Esempi di visualizzazione di superficie disponibili in 3DSM.

3DSM e Modo In Tensione

Il modo In Tensione è un modo speciale, in cui 3DSM connette direttamente con SmartSEM®, il software di controllo primario per i microscopi di NTS SEM. 3DSM acquisterà direttamente i fotogrammi da tutti e quattro i quadranti del rivelatore ed esegue una ricostruzione 3D in moto, ogni volta un insieme del fotogramma è completato.

Si consiglia per gestire 3DSM e SmartSEM® parallelamente facendo uso di due videi o di un video a grande schermo. Ciò è perché entrambe le applicazioni dovrebbero essere visibili immediatamente per assicurare la facilità d'uso massima. Una disposizione ottimale è di usare un video per SmartSEM® e quello secondo per 3DSM.

Due videi sono raccomandati per gestire 3DSM nel modo in tensione.

Prima Che passando al modo in tensione, SEM dovrebbe essere regolato per video un'immagine valida facendo uso degli elettroni a diffusione retrograda. Ciò richiede l'uso delle distanze di funzionamento nell'ordine di 3… 15 millimetri e di EHTs assicurando la rilevazione a diffusione retrograda dell'elettrone (dipende dal tipo del diodo di rivelatore). Passando al modo in tensione è fatta da un singolo mouseclick. 3DSM regolerà automaticamente i parametri restanti ed aggiorna la ricostruzione della superficie 3D dopo ogni frameset. Penda Semplicemente indietro e goda della manifestazione!

Profili e Aree di Misurazione Facendo Uso di 3DSM

Una Volta Che una superficie del campione è stata ricostruita, varie misure possono essere realizzate. Il modulo più semplice è la metrologia di unico dimensione (misura di profilo). Si consiglia forte per passare alla disposizione della metrologia, facendo uso del bottone della barra degli strumenti, o all'opzione del menu. Poi, tracci i punti dell'estremità e di inizio del profilo e la finestra del Grafico immediatamente mostrerà la sezione trasversale con le statistiche misurate.

La disposizione di metrologia usata per la misurazione del profilo di un thread.

3DSM permette la prestazione delle misure del volume e di area basate su un poligono di superficie arbitrariamente scelto. Il poligono può essere scelto sulla 2D Visualizzazione o sulla Visualizzazione 3D, con interazione definendo i sui vertici.

Area e volume di Definizione e di valutazione.

Su completamento, 3DSM calcolerà automaticamente le 2D statistiche del volume 3D e di area.

Limitazioni di 3DSM

Il metodo di superficie di ricostruzione che è alla base di 3DSM è il metodo del multi-rivelatore, utilizzante “forma il principio da ombreggiatura„. 3DSM usa la gradazione dei grigio-livelli sulle quattro immagini introdotte, per la derivazione della geometria di superficie locale. Ciò piombo ad un modello di superficie quantitativo nelle seguenti circostanze:

  • Le immagini dell'input sono esenti dai artefatti quali gli effetti di traforo o del carico
  • Le immagini dell'input non mostrano l'effetto di ombreggiamento
  • Il campione è una superficie continua, senza oggetti di sovrapposizione

Dai requisiti quotati sopra, l'effetto di ombreggiamento può causare i problemi su alcune classi di campioni, video specialmente i pendii ripidi, o le funzionalità verticali. Questo i mezzi, quello i segmenti del rivelatore non possono essere schermati dal flusso degli elettroni dalla topografia di superficie locale.

Per evitare l'errore d'ombreggiamento, le grandi distanze di funzionamento possono essere scelte, con conseguente più grande angolo di accettazione a diffusione retrograda dell'elettrone. Tuttavia, alcune strutture con la dominazione delle funzionalità verticali non possono essere fattibili ricostruire in un modo quantitativo.

L'Accuratezza di 3DSM

3DSM permette la ricostruzione della superficie dell'esemplare di SEM con un'alta risoluzione e un'accuratezza, ma soltanto a condizione che i segnali in ingresso contengano una distribuzione a diffusione retrograda soddisfacente dell'elettrone del segnale indisturbato. I parametri per il sistema possono essere specificati come segue:

  • L'errore verticale Massimo di ricostruzione è stimato per essere inferiore a 10%. Ciò fa domanda soltanto per le immagini senza artefatti del segnale quali l'ombreggiamento, il carico, gli effetti marginali, Ecc.
  • L'angolo Massimo di ricostruzione dipende dalla distanza di funzionamento e dal diametro del diodo. Per la distanza di funzionamento 6 millimetro e diametri del diodo 10 millimetri l'angolo massimo è intorno a 60°. Se il pendio supera questo limite, quindi l'ombreggiamento del rivelatore accade e l'errore verticale massimo 10% non può essere garantito.
  • La risoluzione Laterale e l'errore laterale massimo di ricostruzione sono limitati soltanto da risoluzione di SEM e dall'errore laterale di immagine.
  • Il tempo di Ricostruzione è stimato di essere sotto 1000ms per la dimensione 1024x768 di acquisizione con tessitura di superficie.

Le immagini dell'Input dai quadranti del rivelatore sono lo stato principale per riuscita ricostruzione di superficie quantitativa. La Maggior Parte dei artefatti (come carico) sono facili da compensare through il preparato adeguato del campione ed usando le condizioni di lavoro ottimali di SEM. Il solo errore inevitabile di immagine è ombreggiare, accadente per i pendii ripidi dell'esemplare. In tali casi la ricostruzione e la visualizzazione di superficie sono ancora possibili, ma il vincolo massimo 10% di errore non può essere garantito. Per le classi di campioni che contengono i pendii ripidi, 3DSM non può essere considerato come strumento di misura.

Valutazioni di Rugosità Di Superficie in 3DSM

La rugosità di Misurazione con precisione di nanometro non è stata mai più facile in SEM. I dati Statistici circa il profilo corrente selezionato con la valutazione della rugosità sono disponibili nei beni tabella della Metrologia. Questi informazioni sono aggiornate automaticamente nel modo in tensione dopo ogni fotogramma e quando l'utente cambia con interazione il profilo selezionato.

La valutazione della rugosità Di Superficie è una funzionalità incorporata in 3DSM.

Analizzare le Impronte del Percussore Facendo Uso di 3DSM

Una di molte applicazioni di 3DSM sta analizzando le impronte del percussore lasciate sui richiami. Lo scopo è di abbinare le marcature caratteristiche sui richiami, di concludere se sono stati infornati dalla stessa pistola, o per accoppiare una pistola con un richiamo. Finora, questo tipo di ricerca è stato eseguito soprattutto nel 2D. I microscopi elettronici di scansione di Carl Zeiss NTS insieme a 3DSM aggiungono un'intera nuova dimensione a questa area. Il livello di certezza di analisi del richiamo sta aumentando significativamente grazie alla possibilità di paragone delle impronte in un modo volumetrico, piuttosto che soltanto il 2D profilo.

Un'impronta del percussore lasciato su un richiamo.

3DSM permette la prestazione della metrologia sull'impronta entrambe nel 2D e in 3D, aumentante significativamente il livello di certezza del verdetto.

Riassunto

3DSM aggiunge un intero nuovo livello a microscopia elettronica di scansione permettendo che i campioni siano esaminati in tre dimensioni quasi in tempo reale. Non c'è ulteriore esigenza della fase complicata che inclina le procedure. Trovi Semplicemente un oggetto di interesse, passi al modo In Tensione e goda della manifestazione!

Sorgente: “3DSM - Superficie 3D che Modella„ da Carl Zeiss

Per ulteriori informazioni su questa sorgente, visualizzi prego Carl Zeiss.

Date Added: Nov 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:16

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