xiaobobo123 发表于 2024-7-24 15:02:24

光学轮廓仪是测什么的?

光学轮廓仪是一种基于白光干涉原理而研发生产的精密测量仪器,主要用于非接触、无损地检测精密机械加工表面,其结果以3D数据地图的方式显示,能够直观地展示表面纹理特征。其测量对象和应用领域广泛,具体介绍如下:

一、测量对象
光学轮廓仪能够测量各种材料、器件和产品的表面形貌特征,包括但不限于:
1.表面粗糙度:在精密制造、材料科学和半导体工艺等领域,表面粗糙度是影响产品质量和性能的关键因素之一。光学轮廓仪能够精确测量和控制表面粗糙度,确保产品质量。
2.三维表面结构:包括粗糙度、波纹度、表面结构、缺陷分析、晶粒分析等。
3.二维图像分析:如距离、半径、斜坡、格子图、轮廓线等参数的测量。
4.表界面测量:如透明表面形貌、薄膜厚度、透明薄膜下的表面等。
5.薄膜和厚膜的台阶高度:用于评估薄膜涂层的均匀性和厚度。
6.划痕形貌:以及摩擦磨损深度、宽度和体积的定量测量,这对于评估材料的耐磨性和使用寿命至关重要。
7.微电子表面分析和MEMS表征:在微电子和微机电系统(MEMS)领域,光学轮廓仪能够提供高精度的表面形貌数据,帮助工程师优化设计和制造工艺。

二、应用领域
光学轮廓仪在多个领域有着广泛的应用,主要包括:
1.精密制造:在精密制造领域,表面粗糙度是影响产品质量和性能的关键因素之一。光学轮廓仪能够精确测量和控制表面粗糙度,帮助制造商提高产品质量和降低生产成本。
2.材料科学:研究人员利用光学轮廓仪了解材料的表面形貌和粗糙度对其性能的影响,从而更好地理解材料的表面特性。
3.半导体工艺:在半导体工艺中,表面粗糙度对器件的性能和可靠性有着重要影响。光学轮廓仪能够用于测试硅片、芯片等半导体器件的表面粗糙度,确保器件的质量和性能。
4.其他领域:如3C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料及制造、汽车零部件、MEMS器件等超精密加工行业,以及航空航天、科研院所等领域。

三、工作原理
光学轮廓仪的工作原理基于光学显微镜和干涉仪的结合。它使用光学显微镜将待测表面放大,并使用干涉仪将表面形貌转换为干涉条纹。然后,通过光电转换和信号处理技术,将这些干涉条纹转换为数字图像或数据。光源发出的光经过扩束准直后经分光棱镜后分成两束,一束经被测表面反射回来,另外一束光经参考镜反射,两束反射光最终汇聚并发生干涉,显微镜将被测表面的形貌特征转化为干涉条纹信号,通过测量干涉条纹的变化来测量表面三维形貌。

综上所述,光学轮廓仪是一种高精度、非接触式的测量工具,在多个领域有着广泛的应用。它能够提供精确的表面形貌数据,帮助工程师和科学家优化设计和制造工艺,提高产品质量和性能。

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青天仪表 发表于 2024-7-25 10:19:45

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