OSP101: Введение в метод оптического профилирования поверхности

31 март 2022г.

В чём заключается метод оптического профилирования поверхности?

Оптический профилировщик поверхности (OSP) – это способ бесконтактной топографии образца посредством лазерного излучения. Он используется на M470 для выполнения автономных измерений топографии, а также для её включения в определение высоты с помощью других методов.

Как работает оптический профилировщик поверхности?

В своей работе оптический профилировщик поверхности задействует лазер и светопринимающие элементы, которые используются для измерения топографии образца посредством 1D триангуляции. При измерении материала лазерный луч отражается от образца и попадает на светопринимающий элемент, расположенный внутри головки оптического проектировщика поверхности. По мере того, как головка сканирует поверхность образца, положение отражающегося на светопринимающем элементе лазерного луча будет меняться. Когда головка OSP перемещается из области более высокого рельефа в область более низкого, отражённый свет занимает более высокое положение на светопринимающем элементе. Если же, наоборот, головка перемещается в область более высокого рельефа, отражённый свет займёт более низкое положение на светопринимающем элементе. Это показано на рисунке 1. На основе записей изменений положения отражённого света на светопринимающем элементе при растровом сканировании головки OSP по образцу подготавливается окончательное изображение топографии.

figure 1 osp triangulation

Рисунок 1: Показана 1D триангуляция, которая составляет основу метода оптического профилирования поверхности. Красная линия означает исходное положение лазера и его расположение на светопринимающем элементе. Синяя линия указывает на положение лазера при переходе на более высокую топографию и его новую позицию на светопринимающем элементе. Жёлтая линия определяет положение лазера при переходе на более низкую топографию и его новое нахождение на светопринимающем элементе.

 

Оптический профилировщик поверхности можно использовать с рассеянным и зеркальным светом. Диффузное отражение – это отражение светового потока от поверхности под разными углами. Режим диффузного отражения обычно используют для грубых образцов или образцов с низкой отражательной способностью. Зеркальное отражение – это отражение светового потока под определённым углом. Режим зеркального отражения обычно применяют для гладких или зеркальных образцов с высокой отражательной способностью. Режимы диффузного и зеркального отражения изображены на рисунке 2.

figure two osp reflection modes

Рисунок 2: Показаны различные режимы отражения головки OSP. Диффузный режим изображён слева на примере неровной поверхности, а зеркальный – справа на примере гладкой поверхности.

 

Из чего состоит оптический профилировщик поверхности?

Составные части оптического профилировщика поверхности показаны на рисунке 3. Интерфейс управления электроникой между программным обеспечением и электронными устройствами прибора OSP. Головка OSP использует небольшой лазерный луч, который рассеивается образцом в

CCD-датчике перемещения. Этапы сканирования x, y, z используются для размещения головки OSP в z таким образом, чтобы она находилась в пределах досягаемости образца, и обеспечивают точное автоматическое сканирование в x и y. Головка OSP монтируется на этапах сканирования x, y, z с помощью специального кронштейна, позволяющего устанавливать головку вместе с зондом другой технологии M470. Посредством кронштейна также возможно удобнее расположить головку для измерений и в случае необходимости наклонить её под углом, чтобы установить вровень с другими зондами.

figure 3 osp setup

Рисунок 3: Показан оптический профилировщик поверхности с аннотированными компонентами

 

Для чего необходимо оптическое профилирование поверхности?

Оптический профилировщик поверхности – один из нескольких способов измерения топографии образца в системе M470. Характер измерения OSP делает его одним из самых скоростных вариантов топографии. OSP пригоден для измерения большинства образцов, поскольку является бесконтактным и не требует электропитания. Поскольку OSP использует лазер, а не физический зонд, им можно измерять более резкие изменения топографии образца. Наравне с остальными методами топографии в системе M470, полезность OSP заключается в его способности комбинировать с другими, что позволяет в режиме отслеживания высоты придерживаться заданного расстояния между зондом и образцом на протяжении всего процесса измерения.

Поделиться в соцсетях:

Связаться с нами

Если у Вас остались вопросы или вы хотите заказать
продукцию, просто заполните форму ниже

Неверный ввод
Неверный ввод
Неверный ввод
Неверный ввод
Неверный ввод
  • г. Минск, 220 073, ул. Скрыганова, 14,
    помещение номер 23

  • +375 (17) 270-07-81

  • +375 (29) 626-19-06

  • info@ilpa-tech.ru

  • Связаться с нами