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表面形貌測(cè)量的幾大技術(shù)有必要了解下
表面形貌測(cè)量的幾大技術(shù)有必要了解下
表面形貌測(cè)量?jī)x采用全自動(dòng)共焦三維測(cè)量，于刀具制造工業(yè)，根據(jù)多點(diǎn)譜線共焦，入射光照射至工件表面，在每束光路上自動(dòng)聚焦，快速獲得刀具表面三維形貌，采用此次多點(diǎn)譜線共焦傳感器和圖像處理系統(tǒng)，可以對(duì)各種復(fù)雜的刀刃及其模具進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，具有完善的分析功能模塊，對(duì)其表面形貌進(jìn)行輪廓、面積、體積、粗糙度、截面等測(cè)量。
以下為表面形貌測(cè)量常用技術(shù)：
★機(jī)械探針式測(cè)量
探針式輪廓儀測(cè)量范圍大，測(cè)量精度高，但它是一種點(diǎn)掃描測(cè)量，測(cè)量費(fèi)時(shí)。機(jī)械探針式測(cè)量方法是開發(fā)較早、研究充分的一種表面輪廓測(cè)量方法。它利用機(jī)械探針接觸被測(cè)表面，當(dāng)探針沿被測(cè)表面移動(dòng)時(shí)，被測(cè)表面的微觀凹凸不平使探針上下移動(dòng)，其移動(dòng)量由與探針組合在一起的位移傳感器測(cè)量，所測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砭偷玫搅吮粶y(cè)表面的輪廓。機(jī)械探針是接觸式測(cè)量，易損傷被測(cè)表面。
★光學(xué)探針式測(cè)量
光學(xué)探針式測(cè)量方法原理上類似于機(jī)械探針式測(cè)量方法，只不過(guò)探針是聚集光束。根據(jù)采用的光學(xué)原理不同，光學(xué)探針可分為幾何光學(xué)原理型和物理光學(xué)原理型兩種。幾何光學(xué)探針利用像面共軛特性來(lái)檢測(cè)表面形貌,，有共焦顯微鏡和離焦檢測(cè)兩種方法：物理光學(xué)探針利用干涉原理通過(guò)測(cè)量程差來(lái)檢測(cè)表面形貌，有外差干涉和微分干涉兩種方法。光學(xué)探針是非接觸測(cè)量,，但需要一套高精度的調(diào)焦系統(tǒng)。
★干涉顯微測(cè)量方法
干涉顯微測(cè)量方法利用光波干涉原理測(cè)量表面輪廓。與探針式測(cè)量方法不同的是,它不是單個(gè)聚焦光斑式的掃描測(cè)量，而是多采樣點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。干涉顯微測(cè)量方法能同時(shí)測(cè)量一個(gè)面上的表面形貌，橫向分辨率取決于顯微鏡數(shù)值孔徑，一般在m或亞m量級(jí)；橫向測(cè)量范圍取決于顯微鏡視場(chǎng)，大小在mm量級(jí)；縱向分辨率取決于干涉測(cè)量方法，一般可達(dá)nm或0.1nm量級(jí)；縱向測(cè)量范圍在波長(zhǎng)量級(jí)。因此干涉顯微測(cè)量方法比較適宜于測(cè)量結(jié)構(gòu)單元尺寸在m量級(jí)，表面尺寸在mm或亞mm量級(jí)的微結(jié)構(gòu)。
★掃描電子顯微鏡
掃描電子顯微鏡利用聚焦得非常細(xì)的電子束作為電子探針。當(dāng)探針掃描被測(cè)表面時(shí)，二次電子從被測(cè)表面激發(fā)出來(lái)，二次電子的強(qiáng)度與被測(cè)表面形貌有關(guān)，因此利用探測(cè)器測(cè)出二次電子的強(qiáng)度，便可處理出被測(cè)表面的幾何形貌。