手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
三維形貌儀在Sa參數(shù)測量中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用價(jià)值
三維形貌儀作為表面微觀形貌分析的核心工具，其核心功能之一便是精準(zhǔn)測量表面算術(shù)平均高度（Sa），這一參數(shù)是評(píng)估復(fù)雜三維表面粗糙度的重要指標(biāo)。本文從技術(shù)原理、測量流程及應(yīng)用場景三方面解析三維形貌儀在Sa參數(shù)測量中的關(guān)鍵作用。
一、技術(shù)原理：白光干涉與共聚焦顯微技術(shù)的融合
三維形貌儀通過非接觸式光學(xué)測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)Sa參數(shù)的精確獲取。以白光干涉儀為例，其利用分束器將光源分為測量光束與參考光束，兩束光經(jīng)反射后重新匯聚形成干涉條紋，通過分析條紋間距與相位變化，可重建被測表面的三維形貌。共聚焦顯微鏡則通過針孔濾波技術(shù)消除離焦光干擾，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)縱向分辨率。設(shè)備通過采集數(shù)十萬至數(shù)百萬個(gè)高度數(shù)據(jù)點(diǎn)，經(jīng)三維重構(gòu)算法生成表面形貌模型，最終依據(jù)ISO 25178標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算Sa值。
二、測量流程：從數(shù)據(jù)采集到結(jié)果輸出的標(biāo)準(zhǔn)化操作
1.樣品準(zhǔn)備：確保被測表面無劃痕、油污等缺陷，必要時(shí)進(jìn)行超聲波清洗。
2.參數(shù)設(shè)置：根據(jù)表面特征選擇掃描范圍（如1×1mm2）、掃描步長（最小可達(dá)0.08μm）及光學(xué)模式（VSI或PSI）。
3.數(shù)據(jù)采集：設(shè)備以亞納米級(jí)分辨率掃描樣品，生成包含Z軸高度信息的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
4.數(shù)據(jù)處理：通過S-Filter和L-Filter濾波器去除噪聲，提取有效形貌數(shù)據(jù)。
5.Sa計(jì)算：依據(jù)公式Sa = (1/A)∫|z(x,y)|dA（A為測量面積），計(jì)算表面所有點(diǎn)與參考面的高度偏差絕對(duì)值平均值。
6.結(jié)果輸出：生成包含Sa值、三維形貌圖及粗糙度分布曲線的分析報(bào)告。
三、應(yīng)用場景：從精密制造到生物醫(yī)學(xué)的廣泛覆蓋
1.精密制造：在半導(dǎo)體晶圓加工中，Sa參數(shù)用于評(píng)估CMP（化學(xué)機(jī)械拋光）后表面平坦度，典型要求為Sa≤0.5nm。
2.材料科學(xué)：研究金屬噴丸處理后的表面強(qiáng)化效果，通過Sa值量化殘余應(yīng)力分布。
3.生物醫(yī)學(xué)：測量人工關(guān)節(jié)表面的粗糙度，Sa值需控制在1-3μm范圍內(nèi)以確保生物相容性。
4.摩擦學(xué)研究：分析軸承滾道表面的潤滑膜保持能力，Sa值與磨損率呈顯著負(fù)相關(guān)。
四、三維形貌儀圖片展示
三維形貌儀憑借其高精度、非接觸式測量優(yōu)勢，已成為Sa參數(shù)測量的標(biāo)準(zhǔn)工具。隨著技術(shù)的迭代升級(jí)，其測量速度與數(shù)據(jù)處理能力將進(jìn)一步提升，為復(fù)雜表面形貌分析提供更全面的解決方案。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心