Leica | Filmetrics

Profilometry optyczne

Profilometry optyczne są urządzeniami stosowanymi do pomiaru różnic wysokości (np. chropowatości powierzchni) na powierzchniach, z dużą precyzją, oraz wykorzystaniem fali świetlnej.

Profilm3d

Profilometr optyczny Filmetrics

Leica DCM8

Profilometr optyczny Leica Microsystems

Potrzebujesz informacji?

Zostaw swój kontakt, odezwiemy się
Profilm3D

Profilm3D firmy Filmetrics jest atrakcyjnym cenowo profilometrem optycznym.

Urządzenie umożliwia pomiary chropowatości i topografii powierzchni oraz wysokości stopnia. Wykorzystywane są w tym celu najnowsze, bezkontaktowe, interferometryczne techniki pomiarowe (VSI i PSI).

Dzięki intuicyjnemu oprogramowaniu, pomiar profilu powierzchni, wyznaczenie powierzchniowych lub liniowych parametrów chropowatości,  wizualizacja powierzchni w 2D oraz 3D, pomiar grubości powłoki (wykonany jako pomiar wysokości stopnia) zajmuje nie więcej niż kilkanaście sekund.

Mierzone mogą być powierzchnie płaskie jak i zakrzywione, a dzięki dodatkowemu oprogramowaniu do łączenia obrazów (stitchingu), możliwe jest tworzenie z pojedynczych obrazów, jednej dużej mapy topografii powierzchni.

Specyfikacja

  • Zakres grubości (VSI) 50 nm – 100 mm  
  • Zakres grubości (PSI) 0 – 3 μm  
  • Zakres reflektancji próbki 0.05% – 100%  
  • Tip/Tilt Stage w zestawie? Tak  

Specyfikacja mechaniczna

Zakres Z 37 mm
Zakres Piezo 500 μm
Maksymalna wysokość próbki 100 mm
Zakres stolika XY 100 mm x 100 mm
Typ stolika XY Automatyczny
Aparat 2592 x 1944 (5 Mpx)
Rozmiar urzadzenia 300 mm x 300 mm x 550 mm
Waga urządzenia 15 kg

Opcje doposażenia

  • Obiektywy: 20x, 50x, 100x
  • Oprogramowanie do łączenia obrazów (stitchingu)
  • Platforma antywibracyjna

Przykładowe wyniki

Leica DCM8

Leica DCM8 to profilometr optyczny zaprojektowany, aby pomóc Ci zmaksymalizować wydajność, łączący zalety wysokiej rozdzielczości mikroskopii konfokalnej z interferometrią w jeden wszechstronny, system dual-core. Ultra-szybka analiza jest zapewniona dzięki wyborowi trybu przy użyciu pojedynczego kliknięcia, zaawansowanemu oprogramowaniu oraz konfokalnemu skanowaniu HD bez ruchomych części.

System pozwala na pomiar profilu powierzchni, wyznaczenie powierzchniowych lub liniowych parametrów chropowatości,  wizualizację powierzchni w 2D oraz 3D, pomiar grubości powłoki ( wykonany jako pomiar wysokości stopnia), w trakcie kilkunastu sekund

Zalety systemu Leica DCM8

  • Wszechstronne i dokładne spełnienie potrzeb metrologii powierzchni

    • dostosowanie odpowiedniej techniki pomiarowej do charakterystyki mierzonej próbki:
      • tryb konfokalny – dla mocno nachylonych powierzchni (do 70o) lub w przypadku wymagań dotyczących wysokiej rozdzielczości poprzecznej (do 140nm)
      • tryby interferencyjne – dla powierzchni wymagających pomiarów w sub-nanometrowej skali (rozdzielczość pionowa nawet do 0.1nm)
    • możliwość szybkiego uzyskania obrazu przy zastosowaniu mikroskopii jasnego lub ciemnego pola
    • oświetlenie przy użyciu czterech diod LED pozwala na obrazowanie RGB HD odwzorowujące rzeczywiste barwy powierzchni
    • brak konieczności przygotowania próbki
    • szybkie oraz powtarzalne, cyfrowe skanowanie konfokalne HD
    • tworzenie map topografii dużych powierzchni przy zastosowaniu automatycznego stolika XY, odpowiednich obiektywów i funkcji łączenia obrazów (stitchingu)
    • intuicyjne oprogramowanie 2D oraz 3D dla akwizycji i analizy danych
    • szeroka gama obiektywów do konfiguracji: 1.25x, 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x, 100x, 150x

Wideo

Aplikacje

W budowie

Dodatkowe informacje

Czym jest profilometr optyczny

Profilometry optyczne są urządzeniami stosowanymi do pomiaru różnic wysokości (np. chropowatości powierzchni) na powierzchniach, z dużą precyzją, oraz wykorzystaniem fali świetlnej.

Z czego składa się profilometr

Każdy profilometr składa się z co najmniej dwóch części – detektora, oraz miejsca w którym znajduje się próbka (uchwyt). Detektor który określa, gdzie punkty pomiarowe znajdują są na próbce. W systemach można wyróżnić dwa możliwe modele: elementem ruchomym jest detektor lub uchwyt z próbką.

Rodzaje profilometrów

Istnieją dwa rodzaje profilometrów:

  • stykowy
  • optyczny

Profilometry stykowe wykorzystują sondę do wykrywania powierzchni, poprzez fizyczne przemieszczania sondy wzdłuż badanej próbki, w celu uzyskania wysokości powierzchni. Odbywa się to mechanicznie za pomocą pętli sprzężenia zwrotnego. Układ sprzężenia zwrotnego jest wykorzystywany do utrzymania ramienia z określonym momentem obrotowym. Zmiany w pozycji Z uchwytu ramienia mogą być wykorzystane do rekonstrukcji powierzchni.

Profilometria stykowa wymaga siły zwrotnej i fizycznego kontaktu z powierzchnią, tak więc, gdy jest bardzo czułą techniką, jak również zapewnia wysoką rozdzielczość w osi Z, jednak na miękkich powierzchniach sonda może zostać zanieczyszczona. Technika ta może być niszcząca dla niektórych powierzchni.

Ponieważ profilometria stykowa obejmuje fizyczne ruchy w osiach X, Y i Z, jednocześnie znajdując się w kontakcie z powierzchnią, to w wyniku jest wolniejsza od technik bezdotykowych. Wielkość oraz kształt końcówki styku może wpływać na pomiary, oraz ograniczać rozdzielczość boczną.

profilometr stykowy schemat
Schemat profilometru stykowego

Profilometria optyczna wykorzystuje światło zamiast czujnika fizycznego. Można tego dokonać na wiele sposobów. Kluczowym elementem tej techniki jest skierowanie światła w taki sposób, żeby możliwym było wykrycie powierzchni 3D.

Profilometry optyczne są w stanie uzyskać doskonałą dokładność w połączeniu z interferometrią

Interferometria to technika wykorzystująca zjawisko interferencji fal elektromagnetycznych np. światła. Patrząc na interferogram (po prawej), można zauważyć, że jasne i ciemne prążki w pobliżu dna nie są tak jasne lub zbyt ciemne, jak te w pobliżu znaczników. To dlatego, że dolna część interferogramu nie jest ostra- nieostry oznacza mniejsze zakłócenia. Poprzez ostrożne obliczanie powierzchni największego kontrastu, profilometry optyczne ustalają punkt, który ma najlepszą ostrość.

W praktyce profilometr optyczny skanuje badany materiał pionowo. Materiał w polu widzenia przechodzi przez płaszczyznę ogniskową, co stwarza interferencję. Każdy poziom wysokości w badanym materiale osiąga optymalną ostrość (a tym samym największą interferencje i kontrast) w innym czasie. Z dobrze skalibrowanym profilometrem optycznym, możliwa jest dokładność poniżej nanometra.

Po co są stosowane profilometry optyczne?

Profilometr optyczny może być używany do pomiaru wykończenie powierzchni, chropowatości, oraz kształtu na różnych powierzchniach, tak długo, jak wystarczająca ilość światła jest odbijana z powrotem od powierzchni. Niektóre profilometry optyczne mogą być ograniczone, jeśli chodzi o pomiar bardzo wysokich różnic wysokości, gdzie światło odbite jest od obiektywu.

Profilometry optyczne zostały wykorzystywane do pomiaru materiałów takich jak: papier, tworzywa sztuczne, żywice epoksydowe, metale, szkła, farby i atramenty. Są przydatne w analizie odcisków palców, obróbki materiałów budowlanych, przy np. polerowaniu, jak również w analizie zużycia, ponieważ są można z ich pomocą wykonać obliczenia objętości porów i rys.

Dlaczego stosujemy profilometry optyczne?

Główną zaletą tej techniki jest szybkość, jest ona znacznie szybsza niż pomiary powierzchni wykorzystujące profilometrię stykową. Wcześniej profilometria stykowa posiadała przewagę umożliwiając pomiar długich profili, jednak obecnie profilometry optyczne mogą mierzyć dłuższe, niż było to możliwe dotychczas powierzchnie. Dodatkowo profilometry optyczne są urządzeniami łatwymi w użyciu.

Zalety profilometrów optycznych:

  • Profilometr optyczny, w przeciwieństwie do stykowego, umożliwia pomiar bezkontaktowy.
  • Pomiary są trójwymiarowe: mierzą wysokość (oś Z) na powierzchni o wymiarach bocznych X i Y. Profilometry stykowe są z natury liniowe (2-wymiarowe). Element stykowy jest przeciągany po powierzchni próbkowania punktów wzdłuż linii.
  • Każdy piksel obrazu kamery profilometru optycznego jest punktem odniesienia: jego różnica dróg optycznych obliczana jest w stosunku do każdego sąsiedniego piksela porównując kontrast pomiędzy nimi. Tak więc, im więcej pikseli w polu widzenia, tym więcej danych można uzyskać w każdym pomiarze.
  • Części stykowe zużywają się, czyli trzeba wymieniać je dla różnych warunków powierzchniowych. Profilometr optyczny nie posiada tych elementów, jak również nie posiada drogich części zużywalnych.

Technolutions sp. z o. o.

Otolice 38

99-400 Łowicz

 

 

tel.: +48 606 440 718

e-mail: kontakt@technolutions.pl

Technolutions 2020 © wszelkie prawa zastrzeżone