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白光干涉仪目前在3D检测领域是精度最高的测量仪器之一,在同等系统放大倍率下检测精度和重复精度都高于共聚焦显微镜和聚焦成像显微镜,在一些纳米级和亚纳米级的超精密加工领域,除了[url=http://www.chotest.com/detail.aspx?cid=686][b][color=#333333]白光干涉仪[/color][/b][/url],其它的仪器无法达到其测量精度要求。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2018/3/201803076710554.jpg[/img][/align][align=center]中图仪器SuperView W1白光干涉仪[/align]白光干涉仪测量原理: 白光干涉仪是利用光学干涉原理研制开发的超精密表面轮廓测量仪器。照明光束经半反半透分光镜分威两束光,分别投射到样品表面和参考镜表面。从两个表面反射的两束光再次通过分光镜后合成一束光,并由成像系统在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉,在CCD相机感光面会观察到明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差,根据白光干涉条纹明暗度以及干涉条纹出现的位置解析出被测样品的相对高度。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/5/201905302500097.jpg[/img][/align]白光干涉仪的测量应用: 以测量单刻线台阶为倒,在检查仪器的各线路接头都准确插到对应插孔后,开启仪器电源开关,启动计算机,将单刻线台阶工件放置在载物台中间位置,先手动调整载物台大概位置,对准白光干涉仪目镜的下方。 在计算机上打开白光干涉仪测量软件,在软件界面上设置好目镜下行的最低点,再微调镜头与被测单刻线台阶表面的距离,调整到计算机屏幕上可以看到两到三条干涉条纹为佳,此时设置好要扫描的距离。按开始按钮,白光干涉仪可自动进行扫描测量,测量完成后,转件自动生成3D图像,测量人员可以对3D图像进行数据分析,获得被测器件表面线、面粗糙度和轮廓的2D、3D参数。[align=center][img]http://www.chotest.com/Upload/2019/5/201905303281565.png[/img][/align] 白光干涉仪具有测量精度高、操作便捷、功能全面、测量参数涵盖面广的优点,测量单个精密器件的过程用时2分钟以内,确保了高款率检测。白光干涉仪独有的特殊光源模式,可以广泛适用于从光滑到粗糙等各种精密器件表面的测量。
最近一直在使用 研究所里的白光干涉仪(Talysurf CCI 2000)做表面检测,发现了不少问题,比如说: 1. 如何调整能快速获得干涉条纹; 2. 如何能减少数据丢失点; 3. 如何校准我一直在钻研随机带的说明书,不过Taylor Hobson这些英国人太懒了,很多东西都是笼统的讲,根本不细说! 所以,希望 有白光干涉仪操作经验的朋友,能在本楼讨论下,您也可给我发email:chenjc18@126.com。
[table][tr][td][align=left][color=#333333] 摩擦学是一门研究物体相对运动时其表面摩擦、润滑、磨损三者间相互关系的交叉学科,摩擦学实验研究的重点和难点之一在于对磨损量的定量分析。磨损量涵盖了磨损区的轮廓尺寸、粗糙度、体积这线、面、体三个维度方面的参数,量级从纳米到毫米不等,又由于不可破坏性测量,传统的低精度接触式轮廓仪和影像仪无法适用,而以白光干涉为原理、具备高精度、非接触式测量能力的[/color][url=http://www.chotest.com][b][color=#000000]白光干涉仪[/color][/b][/url][color=#333333]登上了摩擦学研究的舞台。[/color][/align][align=center][color=#333333][img=,658,496]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808238760989.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333][img=,639,260]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808231572145.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333]图1 工作中的CSM摩擦磨损测试仪[/color][/align][align=left][color=#333333] 上图展示的是一款工作中的CSM摩擦磨损测试仪,经过十数小时的摩擦,铜板表面出现了一圈圈摩擦痕迹,即为磨损区域,对磨损区域进行尺寸上的定量分析,是研究的重要组成部分,下面我们使用中图仪器白光干涉仪对一块经过摩擦试验处理的铜板进行线、面、体三个维度的定量分析。[/color][/align][align=left][color=#333333]一、一维:线_轮廓尺寸[/color][/align][align=left][color=#333333] 取一块摩擦处理过的铜板,使用白光干涉仪对其中未摩擦过的光滑区域和摩擦过的磨损区域进行扫描,获取其3D图像。[/color][/align][align=center][color=#333333][img=,621,240]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808239913954.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333][img=,548,171]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808234541029.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333]图5 磨损区的剖面轮廓曲线[/color][/align][align=left][color=#333333] 从图中可以看到,相对光滑区细致较浅的划痕,磨损区充满了坑坑洼洼的槽,在磨损区3D图像上提取一条剖面轮廓曲线,可以获取槽深和槽宽的轮廓尺寸数据。[/color][/align][align=left][color=#333333]二、二维:面_粗糙度[/color][/align][align=left][color=#333333] 分别在光滑区和磨损区选取若干点,测量分析显示经过摩擦磨损试验过的区域线粗糙度和面粗糙度均增大了至少十几倍。[/color][/align][align=center][color=#333333][img=,495,157]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808235791766.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333]图6 光滑区域粗糙度[/color][/align][align=center][color=#333333][img=,472,143]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808237197020.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333]图7 磨损区域粗糙度[/color][/align][align=left][color=#333333]三、三维:体_体积[/color][/align][align=center][color=#333333][img=,642,234]http://www.chotest.com/Upload/2018/8/201808238604911.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#333333]图8 磨损区3D图像&孔洞体积测量[/color][/align][align=left][color=#333333] 如右上图,利用分析工作“孔洞体积”对磨损区进行区域体积分析。在选择的分析区域中,位于基准面(蓝色方框)上面的顶点区域显示为红色,位于基准面下方显示为绿色,利用“孔洞体积”分析工具可直接获取该区域内上下两部分的面积、体积、深度数据。[/color][/align][align=left][color=#333333] 一线二面三体,白光干涉仪能让研究人员掌握三个维度精确的数据信息,从而对摩擦磨损区进行全面的分析判断,如同穿上了酷炫的滑板鞋,在摩擦学研究这个舞台秀出华丽的舞步。[/color][/align][/td][/tr][/table]