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三维形貌仪采用了哪些高科技技术原理?

发布日期: 2019-08-26
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 三维形貌仪是采用自主核心的技术研制开发并成功推出的高精密测量仪器。仪器采用白光干涉原理,测量样品表面微细形状分布。是综合运用光电子技术、微弱信号检测技术、精密机械设计和加工技术、数字信号处理技术、应用光学技术、精密控制技术、计算机高速采集和控制技术、高分辨图形处理技术等现代科技成果的光、机、电一体化的高科技产品。为使用者提供高精确度、高解析度、快速、非接触的三维形貌测量。可以快速测量表面形貌、表面粗糙度及关键尺寸至纳米级别。操作方便快捷、应用范围广泛。仪器分高精度型(PR06系列)和标准型(PR05系列),满足用户不同级别的测量需求。
 
工作原理:
三维形貌仪是利用光学干涉原理研制开发的超精密表面轮廓测量仪器。照明光束经半反半透分光镜分成两束光,分别投射到样品表面和参考镜表面。从两个表面反射的两束光再次通过分光镜后合成一束光,并由成像系统在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉,在CCD相机感光面会观察到明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差,根据白光干涉条纹明暗度以及干涉条文出现的位置解析出被测样品的相对高度。 
 
三维形貌仪系统构成:
光学照明系统 采用卤素光源、中心波长为576nm、光谱范围340nm—780nm
光学成像系统 采用无限远光学成像系统、由显微物镜和成像目镜组成 
垂直扫描系统 采用闭环反馈控制方式驱动显微物镜垂直移动、移动范围0-500μm、位置移动精度 0.1nm
信号处理系统 计算机和数字信号协处理器组成、采集系列原始图像数据使用专用数字信号协处理器完成数据解析
 
三维形貌仪主要特点:
包含接触式和非接触式两种扫描方式
 
试用于几乎所有的表面
透明,不透明,反射光强等多种材料。
垂直台阶,高宽深比,隆起,孔洞。
脆性的材料,软材料,柔性材料表面。
尖锐的,坚硬的,磨损的表面。
 

适应性强
白光光源,人体安全设计,长寿命白光LED 免维护。可以用于各种环境的实验室,甚至工业生产环境。
接触式轮廓仪和非接触式轮廓仪技术的完美结合。
接触式轮廓仪针尖扫描采用精确的压电陶瓷驱动扫描模式,三维扫描范围从10μm X 10μm 到500μm X 500μm。样品台扫描使用高级别光学参考平台能使长程扫描范围到150mm。
扫描过程中结合彩色光学照相机可对样品直接观察。
针尖扫描采用双光学传感器,同时拥有宽阔测量动态范围(最大至500μm)及亚纳米级垂直分辨率 (最小0.1nm )。
软件设置恒定微力接触(0.1 to 100[mg])。
 
高精度
卓越的纵向分辨率:0.1 nm ( 接触式);2 nm(光学非接触式)。
对周围环境和光源的强适应性。
没有机械过滤。
 
宽阔的垂直测量范围
多种选择光学头及接触式。
纵向扫描范围 300 to 3900 μm。
图像“缝合”技术使再大的表面也能呈现在一幅图像内。
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