3D Oppervlakte die (3DSM) Modelleren - Overzicht en Toepassingen van 3D Modellering van de Oppervlakte door Carl Zeiss

Besproken Onderwerpen

Wat is 3DSM?
Voordelen van 3DSM
Toepassingen van 3DSM
3DSM in de Wetenschap van het Leven
3DSM in Elektronika
3DSM in Forensische Geneeskunde
3DSM in Industrie
De Lancering van de 3DSM Software
De Verschijning van de Interface van 3DSM
3DSM en Levende Wijze
Het Meten van Profielen en Gebieden met 3DSM
Beperkingen van 3DSM
De Nauwkeurigheid van 3DSM
De Evaluaties van de Ruwheid van de Oppervlakte in 3DSM
Het Analyseren van de Afdrukken die van de Speld van het Vuren 3DSM Gebruiken
Samenvatting

Wat is 3DSM?

De elektronenmicroscopen van het Aftasten zijn grote hulpmiddelen voor 2D inspectie en metrologie van een grote verscheidenheid van steekproeven. Nochtans, zijn hun 3D mogelijkheden nog zeer beperkt, vooral wanneer het over kwantitatieve oppervlaktekarakterisering komt. Dit is het belangrijkste die probleem door 3DSM wordt aangepakt.

3DSM is een PC-based toepassing geschikt om topografische die informatie voor steekproeven te verstrekken met de elektronenmicroscopen van Carl Zeiss wordt onderzocht NTS met een AsB® of een detector 4QBSD worden uitgerust. De toepassing kan een 3D oppervlaktewederopbouw uitvoeren op de individuele AsB®/4QBSD segmentsignalen wordt gebaseerd, en het resulterende 3D model op verscheidene verschillende manieren visualiseren die. 3DSM kan samen met SmartSEM® op de levende wijze, voor 3D weergave in real time werken. Het kan ook op de stand-alone wijze werken om gearchiveerde projectdossiers te visualiseren.

Voordelen van 3DSM

3DSM haalt voordeel uit de afgetaste mogelijkheid om één enkel standpunt te gebruiken, gebruikend vier signalen van het detectorsegment. Deze methode, genoemd de multi-detectormethode, gebruikt het principe van „vorm van het in de schaduw stellen“. Gebruikend vier ingevoerde beelden, is de gradatie van grijs-niveaus op topografische voorwerpen de basis om lokale oppervlaktemeetkunde te berekenen. Dit leidt tot mogelijkheden van een de ononderbroken oppervlakte model en resulterende meting.

Het algoritme onderliggende 3DSM heeft verscheidene voordelen over de klassieke die 3D methodes van de oppervlaktewederopbouw op 2 gezichtspunten worden gebaseerd:

  • echt - tijdverrichting (Levende wijze)
  • Snelle wederopbouwtijd (< 1="" second="">Volledige automatisering
  • Geen extra noodzakelijke hardware (b.v. stadium)
  • Hoge resolutieprestaties
  • Verenigbaarheid met om het even welk type van 4 kwadrantdiode of 4 detectorsysteem
  • De Werken voor vlotte oppervlakten die te onderscheiden details niet hebben

Toepassingen van 3DSM

3DSM heeft een enorm toepassingsgebied. Bijna bereikt alles tot dusver onderzocht in SEM, nu een derde afmeting die, die tot eindeloze mogelijkheden op gebieden zoals biologie leiden of kwaliteitsbeheersing machinaal bewerken. De belangrijkste toepassingsgebieden zijn hieronder vermeld:

  • De Wetenschap van het Leven
  • Elektronika
  • Forensische Geneeskunde
  • Industrie

3DSM in de Wetenschap van het Leven

De toepassingen van 3DSM in het levenswetenschap omvatten:

  • Cellulaire & weefselbiologie
  • De oppervlakte van het Deeltje en volumeanalyse

3DSM in Elektronika

De toepassingen van 3DSM in elektronika omvatten:

  • De analyse van het Tekort & van de mislukking
  • De metrologie van de Terugkoppeling voor lithografie en LIEGT systemen
  • De analyse & de erkenning van de nano-Afdruk

3DSM in Forensische Geneeskunde

De toepassingen van 3DSM in forensische geneeskunde omvatten:

  • De analyse van de Kogel & van het vuurwapen
  • De karakterisering van het Bewijsmateriaal bij de nano-schaal

3DSM in Industrie

De toepassingen van 3DSM in de industrie omvatten:

  • De metingen van de Ruwheid
  • De analyse van de Slijtage

De Lancering van de 3DSM Software

Wanneer voor het eerst gelanceerd, zal 3DSM het scherm van het Huis, met een lijst van de controle van het voorbeeldproject files.ality in het machinaal bewerken tonen

3DSM het scherm van het Huis.

Een enig-klik op het recente dossier van de projectlijst zal het project openen. Volgende screenshots gebruiken het de steekproefproject van de Piramide om de basiseigenschappen van de interface te verklaren.

Mening van 3DSM na het laden van een project.

Door gebrek, toont 3DSM het belangrijkste 3D Standpunt van het voorwerp, samen met de vier ingevoerde beelden (bodem), en basisdiewederopbouwparameters in (juiste) lusjes worden gegroepeerd. Gebruik de muis om rond de toepassing te navigeren en de resulterende beelden te onderzoeken. De muis zal roterend, zoemend, toestaan en filterend van het oppervlaktenetwerk en de 2D beelden. Een contextmenu is altijd beschikbaar met met de rechtermuisknop aanklikt, tonend de gemeenschappelijkste opties.

De Verschijning van de Interface van 3DSM

De verschijning van de 3DSM interface wordt ontworpen gebruikend een zeer flexibele dokken-venstertechnologie. Deze eigenschap staat de gebruiker toe om vrijwel om het even welke toepassingslay-out te construeren. Elk venster kan binnen om het even welke andere documentvensters of aan om het even welke vier zijpanelen worden gedokt. De het meest meestal gebruikte lay-outs zijn beschikbaar bij één enkele muis klikken van de toolbar, zoals die op de hieronder beelden worden getoond.

Standaard mening.

3D meningslay-out.

De lay-out van de Metrologie.

Het beeldlay-out van de Input.

Vooraf Bepaalde toepassingslay-outs beschikbaar bij de toolbar.

De 3D oppervlakte kan op verscheidene manieren worden onderzocht, zich uitstrekt van vals-kleur LUTs en textuurbekledingen, oppervlakte-gang en vlieg-rond wijzen. Sommige gemeenschappelijke voorbeelden van 3D oppervlakteonderzoek worden hieronder getoond.

De bekledingsmening van de Textuur.

Anaglyph mening.

De bekleding van de Contour.

De gangwijze van de Oppervlakte.

Voorbeelden van oppervlaktevisualisatie beschikbaar in 3DSM.

3DSM en Levende Wijze

Leef wijze is een speciale wijze, waarin 3DSM direct aan SmartSEM®, de primaire controlesoftware voor de microscopen van NTS SEM verbindt. 3DSM zal frames van alle vier detectorkwadranten direct verwerven, en zal een 3D wederopbouw tijdens de vlucht uitvoeren, telkens als een frame reeks wordt voltooid.

Het wordt geadviseerd om 3DSM en SmartSEM® in werking te stellen tegelijkertijd gebruikend twee monitors of een monitor met groot scherm. Dit is omdat beide toepassingen zichtbaar zouden moeten zijn meteen om maximumhandigheid te verzekeren. Een optimale regeling moet één monitor voor SmartSEM® en tweede voor 3DSM gebruiken.

Twee monitors worden geadviseerd voor het werken 3DSM op levende wijze.

Vóór het overschakelen op de levende wijze, zou SEM moeten worden aangepast om een geldig beeld te tonen gebruikend omgekeerde elektronen. Dit vereist het gebruik van het werk afstanden in de waaier die van 3… 15 mm en EHTs omgekeerde elektronenopsporing (hangt van het type van detectordiode) af verzekeren. Het Overschakelen op de levende wijze wordt gedaan door één enkele mouseclick. 3DSM zal de resterende parameters automatisch, aanpassen en zal de 3D oppervlaktewederopbouw na elke frameset bijwerken. Leun en Eenvoudig geniet terug van de show!

Het Meten van Profielen en Gebieden die 3DSM Gebruiken

Zodra een steekproefoppervlakte opnieuw op is gebouwd, kunnen een verscheidenheid van metingen worden uitgevoerd. De eenvoudigste vorm is enig-afmetingsmetrologie (profielmeting). Het wordt sterk geadviseerd om op de metrologielay-out over te schakelen, gebruikend de toolbarknoop, of menuoptie. Dan, merk het begin en de eindpunten van het profiel, en het venster van de Grafiek zal onmiddellijk de dwarsdoorsnede samen met gemeten statistieken tonen.

De metrologielay-out voor het meten van het profiel van een draad wordt gebruikt die.

3DSM staat de prestaties van gebied en volumemetingen toe op een willekeurig gekozen oppervlakteveelhoek die worden gebaseerd. De veelhoek kan op de 2D Mening of 3D Mening worden gekozen, door zijn toppen op elkaar inwerkend te bepalen.

Het Bepalen van en de evaluatie van gebied en volume.

Voor voltooiing, zal 3DSM automatisch 2D gebied en 3D volumestatistieken berekenen.

Beperkingen van 3DSM

De methode van de oppervlaktewederopbouw onderliggende 3DSM is de multi-detectormethode, die de „vorm van het in de schaduw stellen van“ principe gebruiken. 3DSM gebruiksgradatie van grijs-niveaus op de vier ingevoerde beelden, voor het afleiden van lokale oppervlaktemeetkunde. Dit leidt tot een kwantitatief oppervlaktemodel in de volgende omstandigheden:

  • De inputbeelden zijn vrij van artefacten zoals het laden of het een tunnel graven gevolgen
  • De inputbeelden tonen niet het in de schaduw stellende effect
  • De steekproef is een ononderbroken oppervlakte, zonder overlappende voorwerpen

Van de hierboven vermelde vereisten, kan het in de schaduw stellende effect problemen aangaande sommige klassen van steekproeven veroorzaken, die in het bijzonder steile hellingen, of verticale eigenschappen tonen. Dit betekent, dat de detectorsegmenten niet van de stroom van elektronen door lokale oppervlaktetopografie kunnen worden onderzocht.

Om de in de schaduw stellende fout te vermijden, kunnen de grote het werk afstanden worden verkozen, resulterend in een grotere omgekeerde hoek van de elektronengoedkeuring. Nochtans, kunnen sommige structuren met het overheersen van verticale eigenschappen niet haalbaar zijn om op een kwantitatieve manier opnieuw op te bouwen.

De Nauwkeurigheid van 3DSM

3DSM staat de wederopbouw van de het specimenoppervlakte van SEM met een hoge resolutie en een nauwkeurigheid toe, maar slechts op voorwaarde dat de inputsignalen een ongestoord signaal bevatten die omgekeerde elektronendistributie vervullen. De parameters voor het systeem kunnen als volgt worden gespecificeerd:

  • De Maximum verticale wederopbouwfout wordt geschat om onder 10% te zijn. Dit is slechts voor beelden zonder signaalartefacten van toepassing zoals het in de schaduw stellen, het laden, randgevolgen, enz.
  • De Maximum wederopbouwhoek is afhankelijk van het werk afstand en diodediameter. Voor het werk afstand zijn 6 mm en diodediameter 10 mm de maximumhoek rond 60°. Als de helling deze grens overschrijdt, dan detector komt voor het in de schaduw stellen en de 10% maximum verticale fout kan niet worden gewaarborgd.
  • De Zij resolutie en de maximale zijwederopbouwfout worden beperkt slechts door de resolutie van SEM en zijbeeldfout.
  • De tijd van de Wederopbouw wordt geschat om onder 1000ms voor aanwinstengrootte 1024x768 met oppervlaktetextuur te zijn.

De beelden van de Input van de detectorkwadranten zijn de belangrijkste voorwaarde voor succesvolle kwantitatieve oppervlaktewederopbouw. De Meeste artefacten (zoals het laden) zijn gemakkelijk om door juiste steekproefvoorbereiding en het gebruiken van optimale het werk van SEM te compenseren voorwaarden. De enige onvermijdelijke beeldfout is het in de schaduw stellen, voorkomend voor steile specimenhellingen. In zulke gevallen zijn de de oppervlaktewederopbouw en visualisatie nog mogelijk, maar de 10% maximumfoutenbeperking kan niet worden gewaarborgd. Voor klassen van steekproeven die steile hellingen bevatten, kan 3DSM niet als metend hulpmiddel worden beschouwd.

De Evaluaties van de Ruwheid van de Oppervlakte in 3DSM

Meten van ruwheid met nanometerprecisie is nooit gemakkelijker in SEM geweest. De Statistische gegevens over het momenteel geselecteerde profiel samen met ruwheidsevaluatie zijn beschikbaar in de eigenschappen tabel van de Metrologie. Deze informatie wordt bijgewerkt automatisch op de levende wijze na elk frame, en wanneer de gebruiker op elkaar inwerkend het geselecteerde profiel verandert.

De de ruwheidsevaluatie van de Oppervlakte is een ingebouwde eigenschap in 3DSM.

Het Analyseren van de Afdrukken die van de Speld van het Vuren 3DSM Gebruiken

Één van vele toepassingen van 3DSM analyseert de afdrukken van de vurenspeld verlaten op kogels. Het doel is de kenmerkende noteringen op kogels aan te passen, te besluiten of of zij door het zelfde kanon in brand werden gestoken, een kanon met een kogel in paren te rangschikken. Tot nu toe, is dit type van onderzoek uitgevoerd hoofdzakelijk in tweede. De het aftastenelektronenmicroscopen van Carl Zeiss NTS samen met 3DSM voegen een gehele nieuwe afmeting aan dit gebied toe. Het zekerheidsniveau van kogelanalyse stijgt beduidend dankzij de mogelijkheid om de afdrukken op een volumetrische manier, eerder dan slechts het 2D overzicht te vergelijken.

Een afdruk van de vurenspeld ging op een kogel weg.

3DSM staat de prestaties van metrologie op de afdruk zowel in tweede, als in 3D toe, beduidend verhogend het zekerheidsniveau van het oordeel.

Samenvatting

3DSM voegt een geheel nieuw niveau aan aftastenelektronenmicroscopie door toe steekproeven toe te laten om in drie afmetingen bijna in echt worden onderzocht - tijd. Er is geen verdere behoefte aan ingewikkelde stadium het overhellen procedures. Vind Eenvoudig een voorwerp van belang, schakel om Te Leven en wijze van de show te genieten!

Bron: „3DSM - 3D Oppervlakte die“ door Carl Zeiss Modelleren

Voor meer informatie over deze bron, te bezoeken gelieve Carl Zeiss.

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

Last Update: 14. June 2013 04:02

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit