白光干涉三維形貌儀可以做哪些行業(yè)測量應(yīng)用?
白光干涉三維形貌儀是利用光學(xué)干涉原理研制開發(fā)的超精密表面輪廓測量儀器。照明光束經(jīng)半反半透分光鏡分成兩束光,分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從兩個(gè)表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統(tǒng)在CCD相機(jī)感光面形成兩個(gè)疊加的像。由于兩束光相互干涉,在CCD相機(jī)感光面會(huì)觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條文出現(xiàn)的位置解析出被測樣品的相對高度。
白光干涉測量法已被用來測量微間隙的厚度。采用這種方法來顏值浮動(dòng)塊。浮動(dòng)塊作為磁傳感器的載體,它與磁盤表面考得很近。如果正確設(shè)計(jì)浮動(dòng)塊的表面形狀,并在其上施加適當(dāng)?shù)妮d荷,由于在旋轉(zhuǎn)的盤片上存在附面層,于是在浮動(dòng)塊下形成自起作用的空氣軸承。
為了評價(jià)這些浮動(dòng)塊的性能,必須確定某些參數(shù),例如浮動(dòng)塊的表面形狀,穩(wěn)態(tài)的浮動(dòng)塊與盤面間的間隙等。由于這些參數(shù)只是具有少數(shù)幾種可見光波長的大小,故其測量可采用光干涉測量法的分辨率超過單射光法的分辨率。
白光干涉條紋是一條連續(xù)的彩色光譜,而不是單色光法那樣的明暗相間的條紋。間隙厚度小于1微米時(shí),這些彩色干涉條紋其分辨率為0.05微米,與之相比,目前用來測量這些參數(shù)的可見單色光干涉條紋的分辨率,只有0.15-0.20微米。
浮動(dòng)塊與旋轉(zhuǎn)盤面之間能維持自起作用的潤滑膜(有時(shí)稱為流體動(dòng)力摩擦潤滑)。由于契形效應(yīng),這個(gè)潤滑膜產(chǎn)生承載能力。潤滑膜的工作狀態(tài),由有特定邊界條件的方程決定。磁記錄主要發(fā)展方向之一是不斷努力去達(dá)到較高的記錄位密度。
白光干涉測量法已用來評定浮動(dòng)塊的各個(gè)參數(shù),例如測定浮動(dòng)塊的表面形狀及穩(wěn)態(tài)的浮動(dòng)塊與磁盤間的間隙。這種方法之所以有這些用途,是因?yàn)樵摲ㄓ蟹浅:玫姆直婺芰Γ浞秶梢詼y量大多數(shù)參數(shù)。這種方法的另一個(gè)理想的特點(diǎn)就是裝置簡單,即有一臺顯微鏡,內(nèi)裝照射的光源,同事它能夠拍攝全視域的性彩色照片。
通常,在浮動(dòng)塊上要檢驗(yàn)的個(gè)參數(shù)是表面輪廓。對每一個(gè)浮動(dòng)塊來說,表面輪廓決定了汽浮的特性,隨后,在給定的速度下,又影響浮動(dòng)塊與磁盤的間隙。利用守載的浮動(dòng)塊對著光學(xué)平晶的辦法,來檢驗(yàn)浮動(dòng)塊的表面輪廓,光學(xué)平晶模擬盤表面。然后,用一臺顯微鏡透過光學(xué)平晶來檢級浮動(dòng)塊的表面輪廓。由浮動(dòng)塊表面輪廓產(chǎn)生的干涉條紋彩色照作為測量數(shù)據(jù)報(bào)告。