Par AZoNano
Table des matières
Introduction Interférométrie Optique Limites sur la Définition Transversale Battre la Limite de Diffraction Conclusions Au Sujet de Bruker Introduction
L'interférométrie de la lumière Blanche est l'une des techniques de mesure extérieures les plus rapides, les plus précises et versatiles disponibles aux chercheurs et aux constructeurs. Conventionnel, la technologie interférométrique a des limitations dans la définition transversale si comparée à quelques autres techniques.
Cette note d'application explique le développement de Bruker d'un mode interférométrique de mesure, AcuityXR qui surmonte efficacement cette limite de diffraction optique, résolvant un plus bon petit groupe dans un certain nombre de surfaces sans compromettre les autres avantages de l'interférométrie de la lumière blanche.
Interférométrie Optique
Les méthodes Interférométriques offrent des mesures extérieures rapides, de grande précision et versatiles. Le principe de mesure est relativement simple, un faisceau de lumière unique est coupé en deux parts où une part est réfléchie hors d'une surface de référence de haute qualité et d'une part de la surface de test ; la lumière est alors recombinée et la phase du signe donnant droit ou son contraste est mesurée pendant que l'objectif de test déménage par le foyer. Ceci donne droit dans une série de franges optiques qui correspondent à la topographie de la surface témoin, tout comme un plan topographique pour des zones géographiques.
Avec cette méthode il est possible d'obtenir les étages verticaux de bruit moins que 0.01nm utilisant un système commercial normal, avec des temps de mesure sur l'ordre de quelques secondes et de pratiquement aucune heure d'installation.
Limites sur la Définition Transversale
Il y a deux limites potentielles sur la définition transversale d'un système optique. Elles sont comme suit :
- Le premier est définition pixel-limitée, où deux caractéristiques techniques adjacentes sont imagées dans un pixel unique d'appareil-photo, et il n'y a ainsi aucune voie de différencier entre les caractéristiques techniques dans l'image chiffrée finale suivant les indications du Schéma 1. Les lignes noires représentent des pixels d'appareil-photo et les courbures rouges sont les images des lignes parfaites comme étendues par le système optique. Puisque les les deux les courbures rouges sont imagées sur le même pixel, seulement un endroit lumineux sera observé plutôt qu'un pour chaque caractéristique technique. la définition Pixel-Limitée est produite aux agrandissements faibles de microscope, tels que 2.5X, 5X, ou 10X où la définition optique dépasse souvent la définition de pixel du système.
- Une Autre limitation possible à la définition transversale est bloc-limitée où il y a au moins deux pixels d'appareil-photo pour chaque caractéristique technique mais où des caractéristiques techniques multiples sont ainsi brouillées par le bloc optique qu'elles ne peuvent pas encore être promptement discernées entre eux suivant les indications du Schéma 2. Ceci est connu en tant que définition limitée par diffraction. Le d diffraction-limité de définition est type défini utilisant la formule de critère Sparrow d = 0.47l/NA, où le l est la longueur d'onde de la lumière et le NA est l'ouverture numérique du système optique utilisé à l'image la caractéristique technique. Pour des systèmes de microscope de la visible-lumière, y compris des interféromètres de la blanc-lumière, cette limite est habituellement environ 350 à 400 nanomètre. objectifs de Haut-Agrandissement, tels que type des images diffraction-limitées du produit 20X, 50X, et 115X.
Le Schéma 1. Illustration de la définition pixel-limitée. Les barres rouges représentent la lumière générale rassemblée en chaque pixel. Les deux caractéristiques techniques adjacentes ne seront pas distinguées à cause de l'écartement inadéquat de pixel d'appareil-photo.
Le Schéma 2. Illustration de la définition diffraction-limitée. Les Caractéristiques techniques sont plus larges que l'écartement de pixel d'appareil-photo mais sont dues brouillé au bloc optique du système et dans ce cas sont à peine séparées.
Battre la Limite de Diffraction
Le Franchissement de cette limite de diffraction offrira des avantages importants à l'utilisateur d'un système si optique. Certaines des premières applications où une telle technique serait utile comprennent ce qui suit :
- Désertez le dépistage sur la glace, le silicium, le plastique, ou d'autres substrats
- Examen des micro-brouillons des procédés de polissage, comme pour l'orthopédie ou d'autres surfaces finement moulues
- Mesures de Largeur Des Raies des caractéristiques techniques très petites
- Détermination de rugosité de Nanoscale des surfaces lisses
- Discernant les caractéristiques techniques fines et déterminer des mouvements précis des dispositifs de MEMS
- Le contrôle qualité de Nanoscale pour médical implante, y compris le bloc optique, l'orthopédie, et les dispositifs de surveillance
- Représentation des structures subcellulaires dans des applications biologiques
Les méthodes Variées ont été proposées pour surmonter la définition transversale limitée des systèmes optiques. Pour améliorer la définition diffraction-limitée, seulement quelques cas très particuliers et controlés par bien ont été décrits dans la littérature.
AcuityXR, a été conçu de telle manière qu'il puisse de manière significative augmenter la définition transversale pour une grande catégorie de mesures. AcuityXR travaille à n'importe quelle surface lisse dans laquelle la phase de la lumière est examinée et employée pour prévoir la surface du signe blanc-lumière-interférométrique.
Conclusions
AcuityXR est une technologie novatrice disponible pour la plupart des modèles des profileurs optiques de Bruker. Il utilise la modélisation de système, les mesures à faible bruit, et l'intégration des échographies extérieures multiples. Avec cette combinaison, le flou provoqué par les éléments optiques peut être définition réduite et transversale considérablement améliorée. Un petit groupe Plus Grand peut être vu dans beaucoup de surfaces. Pour les caractéristiques techniques étroites, AcuityXR offre également la quantification sensiblement améliorée des variations, effectuant possible à régulation de processus même sur de petites structures. Tandis Qu'AcuityXR n'est pas adapté pour toutes les surfaces, pour les caractéristiques techniques douces et fines il améliore la capacité de mesure du profileur optique.
Au Sujet de Bruker
Le Nano de Bruker fournit les produits Atomiques de Microscope de Force/de Microscope Sonde de Lecture (AFM/SPM) qui restent à l'extérieur d'autres systèmes disponibles dans le commerce pour leur design et facilité d'utilisation robustes, tout en mettant à jour le plus de haute résolution. Le chef de mesure de NANOS, qui fait partie de tous nos instruments, utilise un seul interféromètre fibreoptique pour mesurer le fléchissement en porte-à-faux, qui effectue le contrat d'installation ainsi qu'il n'est pas plus grand qu'un objectif normal de microscope de recherches.
Cette information a été originaire, révisée et adaptée des matériaux fournis par Bruker AXS.
Pour plus d'informations sur cette source, visitez s'il vous plaît Bruker AXS.