Оптическое профилирование поверхности: введение в метод

OSP (оптическое профилирование поверхности) – это метод бесконтактного топографирования образца. Осуществляется при помощи лазерного сканирования, также может включать дополнительные способы определения высоты и других характеристик поверхности.

Принцип работы OSP метода

Для изучения образца используется специальный прибор, содержащий источник лазерного излучения, чувствительные к свету сенсоры и ряд других узлов. В ходе исследования выполняется 1D триангуляция. Алгоритм работы выглядит так:

• лазерный луч освещает поверхность;
• его отражение поступает на фотоэлементы;
• выполняется последовательное сканирование объекта;
• по мере смещения сканирующего узла угол отражения и другие характеристики излучения будут изменяться.

Поступившие данные анализируются при помощи специальной компьютерной обработки. Мельчайшие детали рельефа удается зафиксировать за счет того, что если головка прибора смещается к более высоким участкам рельефа, то отраженный свет занимает более низкую позицию на фотоэлементе и наоборот.

Также профилировщик может использоваться с отраженным или рассеянным излучением. Последняя методика позволяет исследовать поверхность под диффузным освещением, что дает возможность получить топографическую картину образцов с низкой отражательной способностью. А применение режима зеркального отражения дает возможность исследовать объекты с высокой отражательной способностью.

Исследование грубых и неравномерных образцов можно проводить с использованием сканирующей станции прерывистого контакта BioLogic M470 — IC-SECM — https://ilpa-tech.ru/ilpa-tech/ilpa-tech/ilpa-tech/ilpa-tech/produktsiya/zondovye-skaniruyushchie-rabochie-stantsii/53-m470-ic-secm. Данная станция способна измерять локальную реакционную способность поверхности.

Конструкция оптического профилировщика

Изделие состоит из двух частей – собственно сканер и электронный блок, который позволяет управлять работой прибора и фиксировать полученные данные. В состав сканера входят следующие основные узлы:

• Головка OSP. Содержит маломощный источник лазерного излучения и чувствительный фотоэлемент.
• Датчики перемещения. Отслеживают положение головки и позволяют задавать точные координаты ее перемещения.

Также необходимо отметить и кронштейны для крепежа головки. Это универсальные крепления, которые допускают смену головок для проведения специфических исследований топографии.

Достоинства метода оптического профилирования

Оптическое профилирование – один из немногих вариантов иизучения топографии позволяющий проводить исследования в системе М470. Благодаря особенностям конструкции и принципа работы методика является одним из самых быстрых способов изучения различных объектов. Дополнительным преимуществом является бесконтактность и отсутствие необходимости в сетевом питании.

Лазерное сканирование может легко комбинироваться с другими вариантами изучения поверхности, в том числе контактными, что позволяет получить исчерпывающие данные о рельефе изучаемого объекта.

Сканирующие зондовые микроскопы в Красноярске поставляет компания ИлпаТех.