Zygo 光学轮廓仪:技术赋能精准测量
在微观测量领域,技术的先进性直接决定了测量结果的可靠性。Zygo 3D 光学轮廓仪 NewView™ 9000 凭借多项成熟的核心技术,为不同场景下的测量工作提供了有力支撑。
其核心技术之一是白光干涉技术,这一技术利用白光的低相干特性,通过分析光在样品表面反射后形成的干涉条纹来获取表面形貌信息。与单色光干涉相比,白光干涉能有效避免相位模糊问题,在测量大台阶、深沟槽等复杂表面时,依然能保持良好的准确性。NewView™ 9000 的白光干涉系统经过精心调校,在搭配不同倍率物镜时,都能稳定输出高质量的干涉信号,为后续的数据处理奠定基础。
Mirau 干涉物镜是 NewView™ 9000 的另一技术亮点,作为 Zygo 的产品,它将参考镜与物镜集成在一起,形成紧凑的结构。这种设计减少了光路中的光学元件数量,降低了光线损耗和像差,从而提升了成像质量。同时,Mirau 干涉物镜的工作距离适中,在测量一些具有凸起结构的样品时,能有效避免物镜与样品发生碰撞,增加了测量的安全性。该物镜有多种倍率可选,从 5 倍到 100 倍不等,满足不同尺度的测量需求。
设备还搭载了先进的图像采集与处理系统,采用高分辨率 CCD 相机,像素可达 1200 万,能快速捕捉干涉图像,单帧图像采集时间可控制在 0.1 秒以内。配合专用的图像处理算法,可对采集到的图像进行降噪、增强等处理,提取出清晰的干涉条纹信息。在三维重建过程中,软件会对数千帧图像进行叠加分析,通过相位解包裹算法计算出每个像素点的高度值,最终生成精细的三维形貌图,整个过程耗时短,效率较高。
在性能参数方面,NewView™ 9000 的纵向分辨率表现出色,可达 0.1nm,能清晰分辨纳米级别的高度变化。横向分辨率则根据物镜倍率不同而有所差异,5 倍物镜下为 1.2μm,100 倍物镜下可达到 0.1μm,确保了对细微结构的识别能力。Z 轴测量范围最大为 10mm,足以应对多数工业样品的测量需求,而 X、Y 轴的视场范围则随物镜倍率变化,5 倍物镜时为 10.2mm×7.7mm,100 倍物镜时为 0.51mm×0.38mm,用户可根据样品大小灵活选择。
为了保证测量的稳定性,NewView™ 9000 配备了恒温控制系统,将设备内部的温度波动控制在 ±0.1℃以内。温度的稳定对于光学系统至关重要,能有效减少光学元件因热胀冷缩导致的形变,避免光路偏移影响测量精度。此外,设备的机身采用刚性结构设计,能有效隔绝外界振动的干扰,即便是在生产车间等振动较为频繁的环境中,也能保持测量的稳定性。
在数据处理方面,ZygoMCM™软件发挥着重要作用。该软件内置了多种数据分析模块,可对测量得到的三维形貌数据进行深入分析。例如,在表面粗糙度分析中,软件能根据 ISO 标准计算出 Ra、Rz、Rq 等多种参数,并生成直观的分析报告;在台阶高度测量中,可自动识别台阶边缘,精确计算台阶的高度和宽度。软件还支持数据的导出与共享,方便用户进行进一步的研究和交流。
无论是在精密制造中的质量检测,还是在科研领域的材料分析,NewView™ 9000 凭借其先进的技术和稳定的性能,都能为用户提供精准的测量数据,助力各行业的发展。
Zygo 光学轮廓仪:技术赋能精准测量