布魯克ContourX-200細(xì)膩刻畫表面微觀世界

布魯克ContourX-200三維光學(xué)輪廓儀的魅力，在于它將復(fù)雜的光學(xué)測量技術(shù)集成于一個(gè)易于操作的平臺(tái)之中。其核心技術(shù)原理是光學(xué)干涉，通過捕捉光線從樣品表面反射后產(chǎn)生的干涉信號(hào)，來精確還原表面的三維形貌信息。

當(dāng)測量超光滑表面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)采用相移干涉技術(shù)（PSI）。PSI模式通過微移參考鏡來改變光程差，并采集多幅相位不同的干涉圖進(jìn)行計(jì)算，其特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)亞納米級(jí)別的縱向分辨率，非常適合測量納米級(jí)的表面粗糙度和微小的形變。而對于粗糙度較大或具有陡峭臺(tái)階的樣品，則需切換到白光垂直掃描干涉模式（VSI）。在此模式下，系統(tǒng)會(huì)垂直掃描一段距離，通過白光相干性的特點(diǎn)，在每個(gè)像素點(diǎn)找到干涉條紋對比度最高的位置，從而確定其高度信息。VSI模式犧牲了部分縱向分辨率，但換來了更大的垂直測量范圍和應(yīng)對復(fù)雜形貌的能力。

儀器的光學(xué)部件選用了消色差透鏡和高質(zhì)量的分光鏡，旨在減少像差和色差，保證測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。金屬結(jié)構(gòu)的主體框架和機(jī)械部件，為整個(gè)測量過程提供了必要的剛性和穩(wěn)定性，有效隔離了環(huán)境微振動(dòng)的干擾。

在性能表現(xiàn)上，ContourX-200能夠提供定量的三維表面數(shù)據(jù)，而不僅僅是一張二維圖片。用戶可以獲取包括表面粗糙度（Sa, Sq）、輪廓高度（Sz）、臺(tái)階高度、磨損體積、孔隙率在內(nèi)的數(shù)十個(gè)參數(shù)，這些數(shù)據(jù)對于進(jìn)行失效分析、工藝改進(jìn)和產(chǎn)品認(rèn)證具有參考意義。其非接觸、無損傷的測量特性，也使其成為測量軟質(zhì)材料（如聚合物、生物材料、涂層）或貴重樣品（如光學(xué)元件、晶圓）時(shí)的一個(gè)合適手段。

操作流程簡述：

1. 樣品準(zhǔn)備： 確保樣品表面清潔、干燥，無明顯灰塵。

2. 開機(jī)與放置： 啟動(dòng)儀器和軟件，將樣品平穩(wěn)放置于樣品臺(tái)上。

3. 選擇與對焦： 根據(jù)樣品特征選擇合適的物鏡倍數(shù)，通過旋鈕粗調(diào)至視野清晰。

4. 光強(qiáng)調(diào)節(jié)： 在軟件中調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度，使相機(jī)圖像不過曝也不欠曝。

5. 選擇模式： 根據(jù)表面特性，選擇PSI或VSI測量模式。

6. 開始測量： 設(shè)定掃描范圍（VSI模式）后，啟動(dòng)自動(dòng)測量程序。

7. 數(shù)據(jù)分析： 測量完成后，利用軟件工具進(jìn)行平面校正、濾波、參數(shù)計(jì)算等分析，并導(dǎo)出報(bào)告。

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