表面輪廓儀的應(yīng)用-不同材料的電、磁和機(jī)械特征

表面輪廓儀、多波長(zhǎng)及白光干涉測(cè)量

  特定的環(huán)境下從具體的樣
本中提取細(xì)節(jié)信息。很困難的；像測(cè)量橫向和縱向移動(dòng)及變形表面
，外，減少測(cè)量時(shí)間也往往是要優(yōu)先考慮的。例如檢測(cè)表面不規(guī)則
的MEMS器件通常是都要通過(guò)一塊保護(hù)樣本的玻璃來(lái)完成。此接觸式
方法已經(jīng)發(fā)展出了長(zhǎng)、窄和更小曲率半徑的針尖，以及更小施力和
新的移動(dòng)方式，這樣可以對(duì)更大范圍的樣品實(shí)現(xiàn)高精度且無(wú)損的測(cè)
量。原子力顯微鏡或者掃描探針顯微鏡探針間的相互作用技術(shù)提供
了越來(lái)越多的不同材料的電、磁和機(jī)械特性的信息。然而，由于這
些技術(shù)均是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的掃描技術(shù)，因此減少測(cè)量時(shí)間常常很關(guān)鍵。

  在大范圍高度測(cè)量中，光學(xué)方法不斷地提高其垂直分辨率。近
年來(lái)，發(fā)展了許多測(cè)量更復(fù)雜樣品的技術(shù)，那些樣品由不同的材料
或透明涂層構(gòu)成。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了很多算法來(lái)獲取膜層的厚度和輪廓
測(cè)量信息，以及由于不同材料反射光的相位變化產(chǎn)生的修正信息。
此外，為了檢測(cè)大型物體的形貌，新型的對(duì)振動(dòng)不敏感的光學(xué)方法
正在被開(kāi)發(fā)起來(lái)，用于檢測(cè)大型物體的形貌。

  我們預(yù)計(jì)目前新技術(shù)開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)是繼續(xù)提高縱向和橫向范圍及
分辨率。此外，為了增大應(yīng)用空間，檢測(cè)方法和系統(tǒng)都將繼續(xù)改進(jìn)
。例如，可預(yù)見(jiàn)的新應(yīng)用包括：測(cè)量浸入液體中的樣品的測(cè)量方法
；對(duì)含有難以達(dá)到的區(qū)域(如毫米尺度的小孔)的樣本，如毫米尺度
的小孔；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和測(cè)量。相關(guān)這些技術(shù)都在不斷地發(fā)展。最后
，對(duì)于生物標(biāo)本的測(cè)量，我們可能會(huì)常常用到光學(xué)相干斷層掃描和
共焦顯微鏡技術(shù)。

光學(xué)三角測(cè)量
  三角測(cè)量傳感器探測(cè)由一束狹窄激光束照在物體上形成的背景
散射光反射光用一個(gè)位置敏感器件來(lái)探測(cè)。從傳感器上光斑位置的
改變可以確定物體距離的變化。激光掃描和狹縫掃描都基于光學(xué)三
角測(cè)量。光學(xué)三角測(cè)量的原理可以用于接觸式輪廓儀中，如探針輪
廓儀及用于探測(cè)掃描探針位置的原子力顯微鏡。

  這類系統(tǒng)以光的傳播作為測(cè)量工具，因?yàn)楣馑偈且粋€(gè)已確定的
基本常數(shù)。通過(guò)計(jì)算光傳輸?shù)轿矬w并返回所用的時(shí)間來(lái)測(cè)量距離。
渡越時(shí)間法更適合測(cè)量長(zhǎng)距離，這種方法用來(lái)測(cè)量地球到月球的距
離。加上一個(gè)掃描系統(tǒng)后，還可以獲得航空地貌。

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