表面粗糙度測量儀器發(fā)展與展望

近二十年來，精密和超精密加工技術(shù)行業(yè)對表面質(zhì)量和性能的評價，提出了越來越高的要求，表面測量技術(shù)因此由傳統(tǒng)的二維接觸式向三維光學(xué)非接觸式測量發(fā)展。

1）接觸式測量

接觸式測量是從1927年就開始采用的傳統(tǒng)粗糙度測量方法，其測量原理是：當(dāng)驅(qū)動器帶動傳感器沿工件被測表面作勻速運動時，傳感器的測針隨工件表面的微觀起伏作上下運動，測針的運動經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號的變化，電信號的變化再經(jīng)過后期電路的處理和計算，得到工件表面粗糙度參數(shù)值。

中圖儀器接觸式粗糙度測量儀器主要有SJ57系列臺式和SJ325便攜式兩種，可滿足不同客戶測量需求。

粗糙度三維光學(xué)測量主要有共聚焦顯微測量和白光干涉測量兩種。

2）共聚焦顯微鏡方法

共聚焦顯微鏡包括LED光源、旋轉(zhuǎn)多針孔盤、帶有壓電驅(qū)動器的物鏡和CCD相機(jī)。LED光源通過多針孔盤（MPD）和物鏡聚焦到樣品表面上，從而反射光。反射光通過MPD的針孔減小到聚焦的部分落在CCD相機(jī)上。傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的圖像包含清晰和模糊的細(xì)節(jié)，但是在共焦圖像中，通過多針孔盤的操作濾除模糊細(xì)節(jié)（未聚焦），只有來自聚焦平面的光到達(dá)CCD相機(jī)。因此，共聚焦顯微鏡能夠在納米范圍內(nèi)獲得高分辨率。每個共焦圖像是通過樣品的形貌的水平切片，在不同的焦點高度捕獲圖像產(chǎn)生這樣的圖像的堆疊，共焦顯微鏡通過壓電驅(qū)動器和物鏡的精確垂直位移來實現(xiàn)。200到400個共焦圖像通常在幾秒內(nèi)被捕獲，之后軟件從共焦圖像的堆棧重建精確的三維高度圖像。

3）白光干涉法

白光干涉儀一直被用于測量表面形狀的高精度工具，可以達(dá)到0.1納米的超高分辨率，用來測量超高精度3D表面粗糙度，中圖儀器SuperView W1系列已經(jīng)廣泛用于各科研院所、大專院校、光電企業(yè)、半導(dǎo)體芯片企業(yè)中。

依賴于十?dāng)?shù)年的技術(shù)沉淀和產(chǎn)品質(zhì)量，中圖儀器將持續(xù)給國內(nèi)外客戶提供更加多樣性的表面粗糙度測量方案和設(shè)備。