采用對比測試方法,首先對基于白光共焦光譜技術的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核,為了便于比較,將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數(shù)據(jù)進行了偏移。結果得出,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量圓周輪廓結果不一致;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量。從靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測量數(shù)據(jù)的功率譜曲線中可以看出,在模數(shù)低于100的功率譜范圍內,兩種方法的測量結果一致性較好,當模數(shù)大于100時,白光共焦光譜的測量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測量數(shù)據(jù),這也反應了白光共焦光譜儀在高頻段測量數(shù)據(jù)信噪比相對較差的特點。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級,同時,受環(huán)境振動、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響,共焦光譜檢測數(shù)據(jù)高頻隨機噪聲可達100nm左右 。激光共焦掃描顯微鏡將被測物體沿光軸移動或將透鏡沿光軸移動。點光譜共焦主要功能與優(yōu)勢
采用對比測試方法,首先對基于白光共焦光譜技術的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核,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量曲線。為了便于比較,將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數(shù)據(jù)進行了偏移。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量圓周輪廓結果不一致;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量。圖5(b)是靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測量數(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,兩種方法的測量結果一致性較好,當模數(shù)大于100時,白光共焦光譜的測量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測量數(shù)據(jù),這也反應了白光共焦光譜儀在高頻段測量數(shù)據(jù)信噪比相對較差的特點。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級,同時,受環(huán)境振動、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響,共焦光譜檢測數(shù)據(jù)高頻隨機噪聲可達100nm左右。光譜共焦源頭直供廠家光譜共焦技術的研究集中在光學系統(tǒng)的設計和優(yōu)化,以及數(shù)據(jù)處理和成像算法的研究。
光譜共焦測量技術由于其具有測量精度高、測量速度快、可以實現(xiàn)非接觸測量的獨特優(yōu)勢而被大量應用于工業(yè)級測量。讓我們先來看一下光譜共焦技術的起源和光譜共焦技術在精密幾何量計量測試中的成熟典型應用。共焦顯微術的概念首先是由美國的 Minsky 于 1955年提出, 其利用共焦原理搭建臺共焦顯微鏡, 并于1957年申請了專利。自20世紀90年代, ? 隨著計算機技術的飛速發(fā)展, ? 共焦顯微術成了研究的熱點,得到快速的發(fā)展。光譜共焦技術是在共焦顯微術基礎上發(fā)展而來,其無需軸向掃描, 直接由波長對應軸向距離信息, 從而大幅提高測量速度。 ? 而基于光譜共焦技術的傳感器是近年來出現(xiàn)的一種高精度、 非接觸式的新型傳感器, ? 目前精度上可達nm量級。 共焦測量術由于其高精度、允許被測表面有更大的傾斜角、測量速度快、實時性高、對被測表面狀況要求低、以及高分辨率的獨特優(yōu)勢,迅速成為工業(yè)測量的熱門傳感器,在生物醫(yī)學 、材料科學、半導體制造、 表面工程研究、 精密測量等領域得到大量應用。
靶丸內表面輪廓是激光核聚變靶丸的關鍵參數(shù),需要精密檢測。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內表面輪廓測量基本原理,建立了靶丸內表面輪廓的白光共焦光譜測量方法。此外,搭建了靶丸內表面輪廓測量實驗裝置,建立了基于靶丸光學圖像的輔助調心方法,實現(xiàn)了靶丸內表面輪廓的精密測量,獲得了準確的靶丸內表面輪廓曲線;?對測量結果的可靠性進行了實驗驗證和不確定度分析,結果表明 ,白光共焦光譜能實現(xiàn)靶丸內表面低階輪廓的精密測量.光譜共焦能夠提高研究和制造的精度和效率,為科學研究和工業(yè)生產提供了有力的技術支持。
隨著機械加工水平的不斷發(fā)展,各種微小而復雜的工件都需要進行精確的尺寸和輪廓測量,例如測量小零件的內壁凹槽尺寸和小圓角。為避免在接觸測量過程中刮傷光學表面,一些精密光學元件也需要進行非接觸式的輪廓形貌測量。這些測量難題通常很難用傳統(tǒng)傳感器來解決,但可以使用光譜共焦傳感器來構建測量系統(tǒng)。通過二維納米測量定位裝置,光譜共焦傳感器可以作為測頭,以實現(xiàn)超精密零件的二維尺寸測量。使用光譜共焦位移傳感器,可以解決渦輪盤輪廓度在線檢測系統(tǒng)中滾針渦輪盤輪廓度檢測的問題。在進行幾何量的整體測量過程中,還需要采用多種不同的工具和技術對其結構體系進行優(yōu)化,以確保幾何尺寸的測量更加準確 。光譜共焦位移傳感器具有非接觸式測量的優(yōu)勢,可以在微觀尺度下進行精確的位移測量。國產光譜共焦供應商
光譜共焦位移傳感器可以應用于材料科學、生物醫(yī)學、納米技術等多個領域。點光譜共焦主要功能與優(yōu)勢
光譜共焦傳感器作為一種新型高精密傳感器,其測 量精密度可達 土 0.02%。開始產生在法國的,相較于光柵尺、容柵 或電感器電臺廣播、電感器差動變壓器式偏移傳感器,其在偏移測量方面的優(yōu)勢更加明顯。現(xiàn)如今,因為光譜共焦傳感器擁有高精密、,因而,其在幾何量高精密測量層面的應用愈來愈普遍,如漫反射光及平面圖反射面的偏移測量、平整度測量、塑料薄膜及透明材料薄厚測量、外表粗糙度測量等。在偏移測量層面,自光譜共焦傳感器面世至今,它基本功能就是測量偏移。馬敬等對光譜共焦傳感器的散射目鏡進行分析,制定了散射目鏡的構造,提升了光譜共焦傳感器的各項特性;畢 超 等 利 用光譜共焦傳感器完成了對飛機發(fā)動機電機轉子葉子空隙的高精密、高效率的測量。在平整度測量層面 ,位恒政等對光譜共焦傳感器的檢測誤差進行分析,在其中,對其平面圖檢測誤差科學研究時,利用光譜共焦傳感器對圓平晶的平整度開展測量,獲得了平面圖檢測誤差值。點光譜共焦主要功能與優(yōu)勢