ContourX-500布鲁克环境与样品准备要求
为了获得稳定、准确的测量结果,ContourX-500布鲁克白光干涉测量系统对使用环境和待测样品的状态有一定要求。充分理解并满足这些要求,是确保设备发挥性能、延长使用寿命并获得可靠数据的前提条件。精密光学测量设备的性能发挥,与其所处的环境及被测样品的准备情况密切相关。ContourX-500布鲁克虽设计具有一定的环境鲁棒性,但优化环境条件和规范的样品准备,能显著提升测量数据的质量、重复性和可比性。
振动控制:白光干涉测量对微振动敏感,尤其是垂直方向的振动会直接影响干涉条纹的稳定性,导致测量噪声增大甚至失败。建议将设备安装在稳固的防振平台(如气浮隔振台)上,并尽量远离振源(如大型设备、走廊、门窗)。
温度稳定性:温度波动会导致设备机械部件发生热胀冷缩,影响扫描精度和重复性。同时,样品本身也可能因温度变化而变形。理想的实验室环境应保持恒温(如20±1°C或根据标准要求),并避免设备受阳光直射或空调出风口直吹。开机后应预热足够时间,使设备内部温度达到平衡。
气流与洁净度:强烈的空气流动(如风扇、人员频繁走动)可能导致局部空气密度变化,影响光路稳定性。同时,空气中的尘埃若落在光学元件或样品上,会干扰测量。建议在相对洁净、气流平缓的环境中使用,定期清洁设备外壳和样品台。
光照条件:强烈的环境光(尤其是闪烁的日光灯)可能会被探测器接收,干扰干涉信号。通常在暗室或关闭室内强光条件下测量效果更佳,或使用设备配套的遮光罩。
电力供应:稳定的电源有助于电子系统(特别是光源和相机)稳定工作。建议使用稳压电源或UPS,避免电压波动和意外断电。
清洁度:样品表面必须清洁,无灰尘、指纹、油污、水渍或其他污染物。污染物不仅会遮挡真实表面,其自身高度也会被测量进去,导致错误结果。通常需使用无尘布、丙酮、乙醇或专用清洁剂进行清洁,对于精密部件可能需要超声清洗。
固定与放置:样品必须稳固地固定在样品台上,确保测量过程中无任何移动。对于小样品,需使用合适的夹具或黏土;对于重或大样品,需确保样品台承重足够且平衡。样品表面应尽可能水平放置,以减少因大倾斜带来的测量区域损失和数据处理复杂度。
反射率适应性:白光干涉需要样品表面有足够的反射光信号。对于高反射表面(如镜面金属),可能需要降低光源强度或使用偏振片来避免信号饱和。对于低反射表面(如黑色橡胶、深色陶瓷),可能需要喷涂一薄层提高反射率的材料(如金粉或白色显像剂),但需注意这会改变原始表面形貌,仅适用于某些定性或对比测量。
透明与多层样品:对于透明材料(如玻璃、薄膜)或多层结构,来自上下界面的反射光会产生干扰信号。可能需要在其背面涂黑或使用折射率匹配液来抑制背面反射,或采用设备专门的多层膜分析模式。
表面特性考量:对于非常粗糙(散射严重)或有大倾角/深沟槽的表面,可能会因光线无法返回探测器而导致数据缺失。可能需要尝试使用不同数值孔径(NA)的物镜,或采用多角度测量策略。
尺寸与形状:确保样品尺寸和重量在设备标称的载物台行程和承重范围内。对于超出视场的大样品,需使用软件的拼接功能。
建立标准化的样品准备和环境监控程序,并将其作为测量SOP(标准操作规程)的一部分,是实验室或生产现场获得一致、可靠测量结果的最佳实践。花时间做好这些准备工作,往往能事半功倍,避免因环境或样品问题导致的测量失败或数据失真,从而ContourX-500布鲁克的投资回报。
ContourX-500布鲁克环境与样品准备要求