Forschung und Entwicklung - Weißlichtinterferometrie
Rauheit und Finish mit Weißlichtinterferometrie messen
Die Kohärenz-Scanning-Interferometrie (engl. CSI, Coherence Scanning Interferometrie) als eine Art der Weißlicht-Interferometrie (WLI) ist eine effiziente Messtechnologie zur Charakterisierung der Oberflächenrauheit: Berührungsfrei, flächenhaft und schnell erfasst und visualisiert sie 3D-Messdaten von glatten wie auch rauen Oberflächenstrukturen. Die Technologie nutzt eine breitbandige Lichtquelle zur Erzeugung von Interferenzmustern, die zur Bestimmung von Oberflächenhöhen bis in den Subnanometerbereich dienen. Verbreitet in der Halbleiterfertigung, bei Präzisionsoptiken, der Automobilindustrie und Medizintechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt und Materialwissenschaft hilft diese berührungsfreie Messmethode die Oberflächenqualität und ergo Funktionalität und Performance verlässlich zu prüfen.
Durch die Verwendung von Weißlicht, das aus einem breiten Spektrum von Wellenlängen besteht (Polytec nutzt die Wellenlängen von 525 nm), kann ein optisches Profilometer (CSI Coherence Scanning Interferometer) zur Messung einer Vielzahl von Oberflächenmerkmalen verwendet werden. An glatten Oberflächen erkennen Polytec CSI selbst feinste Höhenabweichungen mit einer Genauigkeit im Nanometerbereich. Auf rauen Oberflächen wiederum hilft die Breitband-LED-Lichtquelle kleine Strukturdetails flächenhaft und zuverlässig zu beschreiben, selbst wenn die reale und komplexe Oberfläche aus größeren, unregelmäßigen Merkmalen besteht. Diese Technik bewältigt größere Höhenschwankungen in der Topografie ohne Auflösungsverlust und bietet Anwendern eine große räumliche Frequenzbandbreite an Daten, insbesondere wenn sie durch Bildstitching unterstützt wird.
So erfasst das CSI das gesamte Spektrum an Oberflächenrauheit, von glatten, polierten Oberflächen bis hin zu solchen mit erheblichen Texturabweichungen.
Im Gegensatz zur konventionellen 2D-Profilometrie, zu taktiler Messmethodik und Tastspitzen liefert die Kohärenz-Scanning-Interferometrie umfassende 3D-Oberflächendaten. Die detaillierte Höheninformationen über die gesamte Oberfläche ermöglicht eine vollständigere Analyse der Oberflächenrauheit. Resultierende 3D-Topografiebilder erlauben Ingenieuren und Wissenschaftlern, die Gesamttextur und Gleichmäßigkeit der Oberfläche zu beurteilen, was für gewisse Anwendungen, welche eine präzise Kontrolle der Oberflächenqualität erfordern, wie z. B. bei Optiken, Linsen, Beschichtungen oder Mikroelektronik, unerlässlich ist.
Bei Bedarf dient ein zusätzlicher Farbmodus dazu, in der farbig abgesetzten Sektion Oberflächendetails zu offenbaren, die sonst nur schwer zu erkennen wären. Anwendern verhilft die intuitive 3D-Höhenfarbkartierung und das Matching mit der grafisch-numerischen Darstellung zu besseren Einblicken, um die Antwort einer Oberfläche zu erfragen.
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