表面輪廓儀的應(yīng)用-不同材料的電、磁和機械特征

表面輪廓儀、多波長及白光干涉測量

  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；像測量橫向和縱向移動及變形表面
，外，減少測量時間也往往是要優(yōu)先考慮的。例如檢測表面不規(guī)則
的MEMS器件通常是都要通過一塊保護樣本的玻璃來完成。此接觸式
方法已經(jīng)發(fā)展出了長、窄和更小曲率半徑的針尖，以及更小施力和
新的移動方式，這樣可以對更大范圍的樣品實現(xiàn)高精度且無損的測
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
了越來越多的不同材料的電、磁和機械特性的信息。然而，由于這
些技術(shù)均是點對點的掃描技術(shù)，因此減少測量時間常常很關(guān)鍵。

  在大范圍高度測量中，光學(xué)方法不斷地提高其垂直分辨率。近
年來，發(fā)展了許多測量更復(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)開發(fā)出了很多算法來獲取膜層的厚度和輪廓
測量信息，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，為了檢測大型物體的形貌，新型的對振動不敏感的光學(xué)方法
正在被開發(fā)起來，用于檢測大型物體的形貌。

  我們預(yù)計目前新技術(shù)開發(fā)的趨勢是繼續(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，檢測方法和系統(tǒng)都將繼續(xù)改進(jìn)
。例如，可預(yù)見的新應(yīng)用包括：測量浸入液體中的樣品的測量方法
；對含有難以達(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)場監(jiān)測和測量。相關(guān)這些技術(shù)都在不斷地發(fā)展。最后
，對于生物標(biāo)本的測量，我們可能會常常用到光學(xué)相干斷層掃描和
共焦顯微鏡技術(shù)。

光學(xué)三角測量
  三角測量傳感器探測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位置敏感器件來探測。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
角測量。光學(xué)三角測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)以光的傳播作為測量工具，因為光速是一個已確定的
基本常數(shù)。通過計算光傳輸?shù)轿矬w并返回所用的時間來測量距離。
渡越時間法更適合測量長距離，這種方法用來測量地球到月球的距
離。加上一個掃描系統(tǒng)后，還可以獲得航空地貌。

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