Оптические 3D профилометры

19.04.2024

Ознакомьтесь с новым разделом нашего онлайн-каталога  "Системы для анализа поверхностей" в котором представлены оптические профилометры, предназначенные для контактного измерения неровностей поверхности.  Данные приборы - это технологический прорыв на стыке оптических измерительных приборов, цифровых систем и 3D-моделирования. Форма, размер, шероховатость, радиуса кривизны, плоскостность, толщина поверхностей и тонких пленок - измерение этих и других параметров теперь с высокой точностью и скоростью!

Из данной новостной статьи вы узнаете подробнее об их принципе работы, спектре применений и отличительных особенностях моделей, доступных к заказу.

Принцип работы

В основе принципа работы оптического профилометра лежит интерференция света от двух когерентных источников излучения с одинаковой частотой, одинаковым направлением колебаний и постоянной разностью фаз. Интерферометрия со сдвигом фаз использует источник света в определенном диапазоне длин волн.

Профилометры серий ER230 и EX230 имеют центральную длину волны 520 нм (зеленый диапазон), серии NA500 - 465 нм (синий диапазон). Вычисляется фазовый сдвиг множества интерференционных полос, полученных при горизонтальном перемещении оптического пути на четверть длины волны.

Перемещение исследуемой поверхности происходит с помощью пьезоэлектрической керамики. Вертикальное сканирование происходит путем сбора измерений через определенные промежутки времени, чтобы определить яркость интерференционных полос каждого слоя. Когда длина оптического пути исследуемой поверхности равна длине оптического пути эталонной поверхности, яркость интерференционных полос достигает максимума. Определив по оси Z высоту максимума яркости интерференционной полосы в каждой точке светоприемного элемента ПЗС, можно измерить 3D-контур, а именно разность высот. Разница между пиками яркости интерференционных полос в точках A и B представляет собой разницу высот.

Конструкционно обеспеченный большой угол обзора и широкий диапазон измерений позволяют улавливать слабые световые сигналы, благодаря чему возможно достигать точности обнаружения до <1 нм при любом увеличении. Максимальный угол обзора на гладкой поверхности составляет 53°, а угол наклона локального профиля может достигать 90°. Специальный оптический тракт может быть оснащен 115Х объективом с числовой апертурой NA = 0,8.

Спектр применений

Благодаря улучшенным характеристикам, профилометры серий ER230, EX230 и NA500 имеют широчайший спектр применений: механическая и прецизионная обработка, контроль качества матриц LED-дисплеев и целостности печатных плат, анализ источников альтернативной энергии, изучение шероховатости полимерных материалов.

Шероховатость поверхности, как параметр, является ключевым с точки зрения обеспечения эталонных характеристик материала или компонента, а также долговечности его пользования. Ниже приведен пример традиционного датчика шероховатости контактного типа и проблематика его работы.

Полученные данные о шероховатости поверхности	Реальная картина измерений. Слишком большая площадь иглы датчика дает ложную картину измерений.	Повреждение поверхности материала с меньшей, по сравнению с материалом изготовления датчика, плотностью.	Чаще всего невозможно получить данные о шероховатости поверхности нежесткого материала.

Профилометры серий ER230, EX230 и NA500, как уже говорилось выше, используют интерференцию для измерений, а значит позволяют избежать всех проблем контактных датчиков. Помимо этого,  полностью соответствуют стандартам ISO-4287 и ISO-25178 (в т.ч. ГОСТ). Разрешение измерений достигает нанометров. Ниже приведены результаты сканирования, анализа и моделирования встроенного ПО.

Отличительные характеристики серии

Сравните характеристики моделей разных серий в приведенной ниже таблице 

Параметр	ER230	EX230	NA500
Количество пикселей, млн	2,3	2,3	5
Диапазон сканирования по Z, мкм	5000	400	100
Максимальная скорость сканирования, мкм/с	400	200	200
Отражательная способность исследуемого объекта, %	0,02 - 100	0,02 - 100	0,02 - 100
Центральная длина волны, нм	520	520	465
Разрешение КМОП-матрицы, нм	0,001	0,001	0,001
Среднеквадратичная воспроизводимость, нм	0,005	0,003	0,002
Точность, %	0,5	0,3	0,2
Количество точек сканирования	1920 x 1200	1920 x 1200	2456 x 2054
Скорость сканирования, Гц	169 - 3200	169 - 3200	77 - 20000

Еще больше информации на русском языке в разделе "Системы для анализа поверхностей" >>  


Компания «Специальные Системы. Фотоника» является специализированным поставщиком оптических 3D-профилометров на территории России и ЕАЭС. Если Вас интересует дополнительная информация, либо необходимо оформить заказ, свяжитесь с нами любым удобным способом.

Возврат к списку