表麵形貌測量的幾大技術有必要了解下
表麵形貌測量儀采用全自動共焦三維測量,於刀具製造工業,根據多點譜線共焦,入射光照射至工件表麵,在每束光路上自動聚焦,快速獲得刀具表麵三維形貌,采用此次多點譜線共焦傳感器和圖像處理係統,可以對各種複雜的刀刃及其模具進行準確的測量,具有完善的分析功能模塊,對其表麵形貌進行輪廓、麵積、體積、粗糙度、截麵等測量。
以下為表麵形貌測量常用技術:
★機械探針式測量
探針式輪廓儀測量範圍大,測量精度高,但它是一種點掃描測量,測量費時。機械探針式測量方法是開發較早、研究充分的一種表麵輪廓測量方法。它利用機械探針接觸被測表麵,當探針沿被測表麵移動時,被測表麵的微觀凹凸不平使探針上下移動,其移動量由與探針組合在一起的位移傳感器測量,所測數據經適當的處理就得到了被測表麵的輪廓。機械探針是接觸式測量,易損傷被測表麵。
★光學探針式測量
光學探針式測量方法原理上類似於機械探針式測量方法,隻不過探針是聚集光束。根據采用的光學原理不同,光學探針可分為幾何光學原理型和物理光學原理型兩種。幾何光學探針利用像麵共軛特性來檢測表麵形貌,,有共焦顯微鏡和離焦檢測兩種方法:物理光學探針利用幹涉原理通過測量程差來檢測表麵形貌,有外差幹涉和微分幹涉兩種方法。光學探針是非接觸測量,,但需要一套高精度的調焦係統。
★幹涉顯微測量方法
幹涉顯微測量方法利用光波幹涉原理測量表麵輪廓。與探針式測量方法不同的是,它不是單個聚焦光斑式的掃描測量,而是多采樣點同時測量。幹涉顯微測量方法能同時測量一個麵上的表麵形貌,橫向分辨率取決於顯微鏡數值孔徑,一般在m或亞m量級;橫向測量範圍取決於顯微鏡視場,大小在mm量級;縱向分辨率取決於幹涉測量方法,一般可達nm或0.1nm量級;縱向測量範圍在波長量級。因此幹涉顯微測量方法比較適宜於測量結構單元尺寸在m量級,表麵尺寸在mm或亞mm量級的微結構。
★掃描電子顯微鏡
掃描電子顯微鏡利用聚焦得非常細的電子束作為電子探針。當探針掃描被測表麵時,二次電子從被測表麵激發出來,二次電子的強度與被測表麵形貌有關,因此利用探測器測出二次電子的強度,便可處理出被測表麵的幾何形貌。