测量高深宽比结构,特别是深孔的深度、孔底形貌和侧壁粗糙度,是表面计量中的一项难点。光学方法容易受到衍射效应和光线无法到达底部的限制。Sensofar S neox 3D光学轮廓仪结合其5轴运动系统和光学技术特点,为一定范围内的深孔测量提供了可尝试的方案。
对于深孔测量,最大的挑战是让光线能够到达孔底并被探测器接收。S neox的5轴系统允许将样品倾斜一个角度,使物镜的光轴不再垂直于样品表面,而是以一个倾斜角度入射光线。这种方式有时可以帮助光线“绕过"孔口的遮挡,照亮更深的区域,从而可能探测到孔底部的信息。此外,物镜的选择至关重要。通常,长工作距离的物镜是测量深孔结构的必要条件,因为它提供了更大的空间,允许光线以一定倾斜角进入孔内。S neox的多物镜转盘使用户可以根据孔的直径和深度,灵活选择合适的工作距离和倍率。在测量模式上,共聚焦模式对散射光的抑制能力可能有助于在深孔内获得信噪比更好的信号。而白光干涉模式在能够获得清晰干涉信号的情况下,则能提供更高的垂直分辨率。需要注意的是,光学方法测量深孔存在物理极限。当孔的深宽比非常大时,光的衍射和遮挡效应会变得非常显著,可能导致测量失败。此时,可能需要借助其他测量技术。尽管如此,对于许多具有微米级孔径和中等深宽比的微孔结构,Sensofar S neox通过其5轴倾斜功能和多种物镜选择,提供了进行非接触测量的可能性,为MEMS器件、喷墨打印头喷嘴、精密模具等领域的内部结构表征提供了了一种技术路径。