表面轮廓仪的应用

表面轮廓仪的应用-不同材料的电、磁和机械特征

表面轮廓仪、多波长及白光干涉测量

  特定的环境下从具体的样
本中提取细节信息。很困难的；像测量横向和纵向移动及变形表面
，外，减少测量时间也往往是要优先考虑的。例如检测表面不规则
的MEMS器件通常是都要通过一块保护样本的玻璃来完成。此接触式
方法已经发展出了长、窄和更小曲率半径的针尖，以及更小施力和
新的移动方式，这样可以对更大范围的样品实现高精度且无损的测
量。原子力显微镜或者扫描探针显微镜探针间的相互作用技术提供
了越来越多的不同材料的电、磁和机械特性的信息。然而，由于这
些技术均是点对点的扫描技术，因此减少测量时间常常很关键。

  在大范围高度测量中，光学方法不断地提高其垂直分辨率。近
年来，发展了许多测量更复杂样品的技术，那些样品由不同的材料
或透明涂层构成。已经开发出了很多算法来获取膜层的厚度和轮廓
测量信息，以及由于不同材料反射光的相位变化产生的修正信息。
此外，为了检测大型物体的形貌，新型的对振动不敏感的光学方法
正在被开发起来，用于检测大型物体的形貌。

  我们预计目前新技术开发的趋势是继续提高纵向和横向范围及
分辨率。此外，为了增大应用空间，检测方法和系统都将继续改进
。例如，可预见的新应用包括：测量浸入液体中的样品的测量方法
；对含有难以达到的区域(如毫米尺度的小孔)的样本，如毫米尺度
的小孔；现场监测和测量。相关这些技术都在不断地发展。最后
，对于生物标本的测量，我们可能会常常用到光学相干断层扫描和
共焦显微镜技术。

光学三角测量
  三角测量传感器探测由一束狭窄激光束照在物体上形成的背景
散射光反射光用一个位置敏感器件来探测。从传感器上光斑位置的
改变可以确定物体距离的变化。激光扫描和狭缝扫描都基于光学三
角测量。光学三角测量的原理可以用于接触式轮廓仪中，如探针轮
廓仪及用于探测扫描探针位置的原子力显微镜。

  这类系统以光的传播作为测量工具，因为光速是一个已确定的
基本常数。通过计算光传输到物体并返回所用的时间来测量距离。
渡越时间法更适合测量长距离，这种方法用来测量地球到月球的距
离。加上一个扫描系统后，还可以获得航空地貌。

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