Zygo 光學(xué)輪廓儀：技術(shù)賦能精準(zhǔn)測(cè)量
在微觀測(cè)量領(lǐng)域，技術(shù)的先進(jìn)性直接決定了測(cè)量結(jié)果的可靠性。Zygo 3D 光學(xué)輪廓儀 NewView™ 9000 憑借多項(xiàng)成熟的核心技術(shù)，為不同場(chǎng)景下的測(cè)量工作提供了有力支撐。
其核心技術(shù)之一是白光干涉技術(shù)，這一技術(shù)利用白光的低相干特性，通過(guò)分析光在樣品表面反射后形成的干涉條紋來(lái)獲取表面形貌信息。與單色光干涉相比，白光干涉能有效避免相位模糊問(wèn)題，在測(cè)量大臺(tái)階、深溝槽等復(fù)雜表面時(shí)，依然能保持良好的準(zhǔn)確性。NewView™ 9000 的白光干涉系統(tǒng)經(jīng)過(guò)精心調(diào)校，在搭配不同倍率物鏡時(shí)，都能穩(wěn)定輸出高質(zhì)量的干涉信號(hào)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)。
Mirau 干涉物鏡是 NewView™ 9000 的另一技術(shù)亮點(diǎn)，作為 Zygo 的產(chǎn)品，它將參考鏡與物鏡集成在一起，形成緊湊的結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)減少了光路中的光學(xué)元件數(shù)量，降低了光線損耗和像差，從而提升了成像質(zhì)量。同時(shí)，Mirau 干涉物鏡的工作距離適中，在測(cè)量一些具有凸起結(jié)構(gòu)的樣品時(shí)，能有效避免物鏡與樣品發(fā)生碰撞，增加了測(cè)量的安全性。該物鏡有多種倍率可選，從 5 倍到 100 倍不等，滿足不同尺度的測(cè)量需求。
設(shè)備還搭載了先進(jìn)的圖像采集與處理系統(tǒng)，采用高分辨率 CCD 相機(jī)，像素可達(dá) 1200 萬(wàn)，能快速捕捉干涉圖像，單幀圖像采集時(shí)間可控制在 0.1 秒以內(nèi)。配合專用的圖像處理算法，可對(duì)采集到的圖像進(jìn)行降噪、增強(qiáng)等處理，提取出清晰的干涉條紋信息。在三維重建過(guò)程中，軟件會(huì)對(duì)數(shù)千幀圖像進(jìn)行疊加分析，通過(guò)相位解包裹算法計(jì)算出每個(gè)像素點(diǎn)的高度值，最終生成精細(xì)的三維形貌圖，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)短，效率較高。
在性能參數(shù)方面，NewView™ 9000 的縱向分辨率表現(xiàn)出色，可達(dá) 0.1nm，能清晰分辨納米級(jí)別的高度變化。橫向分辨率則根據(jù)物鏡倍率不同而有所差異，5 倍物鏡下為 1.2μm，100 倍物鏡下可達(dá)到 0.1μm，確保了對(duì)細(xì)微結(jié)構(gòu)的識(shí)別能力。Z 軸測(cè)量范圍最大為 10mm，足以應(yīng)對(duì)多數(shù)工業(yè)樣品的測(cè)量需求，而 X、Y 軸的視場(chǎng)范圍則隨物鏡倍率變化，5 倍物鏡時(shí)為 10.2mm×7.7mm，100 倍物鏡時(shí)為 0.51mm×0.38mm，用戶可根據(jù)樣品大小靈活選擇。
為了保證測(cè)量的穩(wěn)定性，NewView™ 9000 配備了恒溫控制系統(tǒng)，將設(shè)備內(nèi)部的溫度波動(dòng)控制在 ±0.1℃以內(nèi)。溫度的穩(wěn)定對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)至關(guān)重要，能有效減少光學(xué)元件因熱脹冷縮導(dǎo)致的形變，避免光路偏移影響測(cè)量精度。此外，設(shè)備的機(jī)身采用剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效隔絕外界振動(dòng)的干擾，即便是在生產(chǎn)車間等振動(dòng)較為頻繁的環(huán)境中，也能保持測(cè)量的穩(wěn)定性。
在數(shù)據(jù)處理方面，ZygoMCM™軟件發(fā)揮著重要作用。該軟件內(nèi)置了多種數(shù)據(jù)分析模塊，可對(duì)測(cè)量得到的三維形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。例如，在表面粗糙度分析中，軟件能根據(jù) ISO 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出 Ra、Rz、Rq 等多種參數(shù)，并生成直觀的分析報(bào)告；在臺(tái)階高度測(cè)量中，可自動(dòng)識(shí)別臺(tái)階邊緣，精確計(jì)算臺(tái)階的高度和寬度。軟件還支持?jǐn)?shù)據(jù)的導(dǎo)出與共享，方便用戶進(jìn)行進(jìn)一步的研究和交流。
無(wú)論是在精密制造中的質(zhì)量檢測(cè)，還是在科研領(lǐng)域的材料分析，NewView™ 9000 憑借其先進(jìn)的技術(shù)和穩(wěn)定的性能，都能為用戶提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，助力各行業(yè)的發(fā)展。
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