采用對(duì)比測(cè)試方法，首先對(duì)基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測(cè)量精度進(jìn)行了考核，圖5(a)是靶丸外表面輪廓的原子力顯微鏡輪廓儀和白光共焦光譜輪廓儀的測(cè)量曲線。為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了偏移。從圖中可以看出，二者的低階輪廓整體相似，局部的輪廓信息存在一定的偏差，原因在于二者在靶丸赤道附近的精確測(cè)量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測(cè)量。圖5(b)是靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)的功率譜曲線，從圖中可以看出，在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)，兩種方法的測(cè)量結(jié)果一致性較好，當(dāng)模數(shù)大于100時(shí)，白光共焦光譜的測(cè)量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測(cè)量數(shù)據(jù)，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測(cè)量數(shù)據(jù)信噪比相對(duì)較差的特點(diǎn)。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個(gè)量級(jí)，同時(shí)，受環(huán)境振動(dòng)、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)高頻隨機(jī)噪聲可達(dá)100nm左右。光譜共焦位移傳感器具有非接觸式測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，可以在微觀尺度下進(jìn)行精確的位移測(cè)量。深圳光譜共焦定做
光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其無(wú)需軸向掃描，直接由波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)軸向距離信息，從而大幅提高測(cè)量速度。而基于光譜共焦技術(shù)的傳感器是近年來(lái)出現(xiàn)的一種高精度、非接觸式的新型傳感器，精度理論上可達(dá) nm 量級(jí)。由于光譜共焦傳感器對(duì)被測(cè)表面狀況要求低，允許被測(cè)表面有更大的傾斜角，測(cè)量速度快，實(shí)時(shí)性高，迅速成為工業(yè)測(cè)量的熱門(mén)傳感器，大量應(yīng)用于精密定位、薄膜厚度測(cè)量、微觀輪廓精密測(cè)量等領(lǐng)域。本文在論述光譜共焦技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，列舉了光譜共焦傳感器在幾何量計(jì)量測(cè)試中的典型應(yīng)用，探討共焦技術(shù)在未來(lái)精密測(cè)量的進(jìn)一步應(yīng)用，展望其發(fā)展前景。新型光譜共焦量大從優(yōu)光譜共焦位移傳感器可以應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。
光譜共焦傳感器是采用復(fù)色光為光源的傳感器，其測(cè)量精度能夠達(dá)到微米量級(jí)，可用于對(duì)漫反射或鏡反射被測(cè)物體的測(cè)量。此外，光譜共焦位移傳感器還可以對(duì)透明物體進(jìn)行單向厚度測(cè)量，光源和接收光鏡為同軸結(jié)構(gòu)，有效地避免了光路遮擋，并使傳感器適于測(cè)量直徑4.5mm以上的孔及凹槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。光譜共焦位移傳感器在測(cè)量透明物體的位移時(shí)，由于被測(cè)物體的上、下兩個(gè)表面都會(huì)反射，而傳感器接收到的位移信號(hào)是通過(guò)其上表面計(jì)算出來(lái)的，從而會(huì)引起一定的誤差。本文基于測(cè)量平行平板的位移，對(duì)其進(jìn)行了誤差分析。
光譜共焦位移傳感器在金屬內(nèi)壁輪廓掃描測(cè)量中具有大量的應(yīng)用，以下是幾種典型應(yīng)用：尺寸測(cè)量利用光譜共焦位移傳感器可以精確地測(cè)量金屬內(nèi)壁的尺寸，如直徑、圓度等。通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)壁不同位置的直徑，可以評(píng)估內(nèi)壁的形變和扭曲程度，進(jìn)而評(píng)估加工質(zhì)量。表面形貌測(cè)量光譜共焦位移傳感器可以高精度地測(cè)量金屬內(nèi)壁的表面形貌，如粗糙度、峰谷分布等。通過(guò)對(duì)表面形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以評(píng)估加工表面的質(zhì)量，進(jìn)而優(yōu)化加工參數(shù)和提高加工效率。
該技術(shù)可以采集樣品不同深度處的光譜信息進(jìn)行測(cè)量。
由于光譜共焦傳感器對(duì)于不同的反射面反射回來(lái)的單色光的波長(zhǎng)不同，因此對(duì)于材料的厚度精密測(cè)量具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。光學(xué)玻璃、生物薄膜、平行平板等，兩個(gè)反射面都會(huì)反射不同波長(zhǎng)的單色光，進(jìn)而只需一個(gè)傳感器，即可推算出厚度，測(cè)量精度可達(dá)微米量級(jí)，且不損傷被測(cè)表面。利用光譜共焦位移傳感器測(cè)量透明材料厚度的應(yīng)用，計(jì)算了該系統(tǒng)的測(cè)量誤差范圍大概為 0.005mm。利用光譜共焦傳感器對(duì)平行平板的厚度以及光學(xué)鏡頭的中心厚度進(jìn)行測(cè)量的方法，并針對(duì)被測(cè)物體材料的色散對(duì)厚度測(cè)量精度的影響做了理論的分析。為了探究由流體跌落方式制備的薄膜厚度與跌落模式、雷諾數(shù)、底板的傾斜角度之間的關(guān)系，采用光譜共焦傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控制備后的薄膜厚度，利用對(duì)頂安裝的白光共焦傳感器組，實(shí)現(xiàn)了對(duì)厚度為 10—100μm 的金屬薄膜厚度及分布的精確測(cè)量，并進(jìn)行了測(cè)量不確定度分析，得到系統(tǒng)的測(cè)量不確定度為 0.12μm 左右?；诎坠釲ED的光譜共焦位移傳感器是一種新型的傳感器。鎮(zhèn)江光譜共焦量大從優(yōu)
光譜共焦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察和分析。深圳光譜共焦定做
精密幾何量計(jì)量測(cè)試中光譜共焦技術(shù)的應(yīng)用十分重要，其能夠讓光譜共焦技術(shù)的應(yīng)用效率得到提升。在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，其首先需要對(duì)光譜共焦技術(shù)的原理進(jìn)行分析，然后對(duì)其計(jì)量的傳感器進(jìn)行綜合性的應(yīng)用。從而獲取較為準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。讓光譜共焦技術(shù)的應(yīng)用效果發(fā)揮出來(lái)。光譜共焦位移傳感器的工作原理就是使用寬譜光源照射到被測(cè)物體的表面，再通過(guò)光譜儀探測(cè)反射回來(lái)的光譜，光源發(fā)出的具有寬光諾的復(fù)色光 近似為點(diǎn)光源。在未來(lái)，光譜共焦技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展，為更多領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新和改善。通過(guò)不斷的研究和應(yīng)用，我們可以期待看到更多令人振奮的成果，使光譜共焦技術(shù)成為科學(xué)和工程領(lǐng)域的不可或缺的一部分，為測(cè)量和測(cè)試提供更多可能性。深圳光譜共焦定做