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徠卡共聚焦顯微鏡DCM-3D

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更新時間：2023-04-03 18:23:53瀏覽次數(shù)：316次

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徠卡3D共聚焦顯微鏡

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廣州特納斯儀器科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

和其他品牌的3D共焦顯微鏡比較具有如下特色1、直接真彩：采用了白光光源，可直接獲得樣品表面真實(shí)的顏色

詳細(xì)介紹

和其他品牌的3D共焦顯微鏡比較具有如下特色
1、直接真彩：采用了白光光源，可直接獲得樣品表面真實(shí)的顏色。無須色彩與形貌的合成處理，避免了信息失真。
2、暗場觀察：可實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微鏡的暗場觀察
3、深度(高度)測量精度可達(dá)到0.1納米：由于采用了相位干涉(PSI)和掃描干涉(VSI)技術(shù)，測量精度達(dá)到了納米級。干涉測量的結(jié)果不受樣品表面反射率的大小和分布不均勻影響，比其他激光3D顯微鏡的反射對焦測量法更可靠。
4、測量高寬比：1：12

高分辨率的自動化數(shù)字式三維形貌測量

近年來，相互媲美的干涉測量技術(shù)和共焦圖像輪廓成形技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在非接觸式表面計量中。這兩種技術(shù)可以精確而可靠地測量由毫米級到納米級別的表面形貌。

現(xiàn)今，徠卡顯微系統(tǒng)有限公司推出了一種全新的完整解決方案，它融合了共焦成像和干涉測量技術(shù)二者的優(yōu)點(diǎn)：Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D 雙核三維測量顯微鏡。除了具有緊湊而堅固的設(shè)計外，Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D 還是一種可以對重要工業(yè)部件表面的毫米級和納米級幾何形狀進(jìn)行超高速無損檢測的精良工具。

從研發(fā)中心到質(zhì)量檢查實(shí)驗(yàn)室到再用于在線過程控制的機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)，全新的 Leica DCM 3D 專為分辨率需達(dá)到 0.1 nm 的各種高速測量應(yīng)用而設(shè)計。

3 套系統(tǒng)合為一體：

- 明場和暗場彩色數(shù)字式顯微鏡

- 高分辨率的共焦成像和測量系統(tǒng)

- 雙重光學(xué)干涉輪廓儀通過簡單的

3 步即可獲得高度精確的結(jié)果只需

3 秒鐘就可獲得三維形貌

測量快速而簡單—即使是復(fù)雜的表面

可涵蓋整個范圍—從超光滑表面到粗糙表面

微光學(xué)測量技術(shù)可滿足計量學(xué)中的兩個重要要求：無損測量和高精度的組合。Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D的測量范圍包括由幾納米到幾毫米，因此適合于各種不同的應(yīng)用場合。除了能夠滿足從超光滑表面到異常粗糙表面的應(yīng)用要求外，Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D的特殊設(shè)計還可實(shí)現(xiàn)速度下的測量。這不僅能節(jié)省寶貴時間，還能顯著地提高投資回報率。

Leica DCM 3D的集成技術(shù)克服了傳統(tǒng)輪廓成形系統(tǒng)的物理限制。通過一個簡單的系統(tǒng)，它是可以分析粗糙表面（使用共焦）和光滑表面（使用垂直掃描干涉測量術(shù)，簡稱VSI）以及超光滑表面（使用移相干涉測量術(shù)，簡稱PSI）。在共焦模式下，可獲得納米級范圍內(nèi)的亞微米橫向分辨率和縱向分辨率；而在干涉測量模式下，可獲得較大的鏡下視野以及亞納米級的Z軸分辨率。

共焦輪廓成形的特性

Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D的共焦模式用于測量異常粗糙表面到光滑表面的形貌。即使不接觸樣本表面，精細(xì)的表面結(jié)構(gòu)也變得清晰可見。在幾秒鐘內(nèi)，便按照預(yù)定的步數(shù)垂直掃描樣本，期間表面上的每個點(diǎn)經(jīng)過焦平面。焦點(diǎn)之外的所有圖像信息均被過濾掉，所攝取的共焦圖像以高分辨率和高對比度的三維形式提供樣本的詳細(xì)信息。

使用Leica材料共聚焦顯微鏡 DCM 3D 進(jìn)行共焦輪廓成形可在幾秒鐘內(nèi)提供的橫向分辨率。然而，將共焦成像應(yīng)用于表面輪廓成形的主要原因是可以沿著 Z 軸方面實(shí)施測量。具有較高 NA (0.95) 和較大放大倍率的物鏡可方便測量局部陡坡斜度超過 70°的光滑表面。

一系列測量原理的優(yōu)點(diǎn)

使用干涉測量法獲得精確的高度信息

干涉測量模式用于獲得的縱向分辨率。在徠卡干涉儀物鏡內(nèi)部，光束經(jīng)過分光鏡，被同時引導(dǎo)至樣本表面和內(nèi)置參考鏡上。一部分從樣本表面和參考鏡反射回來的光重新結(jié)合形成干涉條紋圖案。通過該圖案，可測量出所觀察的樣本區(qū)域的相對垂直位置，因此可提供高度精確的表面信息。根據(jù)所需的縱向分辨率級別，用戶可通過輕松地按下某個按鈕便執(zhí)行 VSI (垂直掃描干涉測量術(shù)) 或 PSI (移相干涉測量術(shù)) 測量。

適用于各種表面的VSI 輪廓成形

白光垂直掃描干涉測量術(shù) (VSI) 模式用于測量光滑到中度粗糙表面的表面高度。與共焦模式類似，逐步對樣本進(jìn)行垂直掃描，這樣表面上的每個點(diǎn)均可經(jīng)過焦點(diǎn)，且的干涉條紋對比出現(xiàn)在表面上每個點(diǎn)的焦點(diǎn)位置。通過檢定狹窄條紋包絡(luò)的峰值，可獲得每個像素位置的表面高度。

亞納米級高度輪廓的 PSI 測量

移相干涉儀 (PSI) 模式用于獲得異常光滑、連續(xù)表面的分辨率測量。在不到 3 秒的時間內(nèi)，可以亞納米分辨率來測量超光滑表面的構(gòu)造參數(shù) (例如光滑如鏡面的圓晶硅片)。為達(dá)到這一水準(zhǔn)的分辨率，逐步對聚焦的樣本進(jìn)行垂直掃描，每一步都精確至波長的幾分之一。輪廓成形算法可生成表面的相位圖，而相位圖可通過解卷繞步驟轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的高度分布圖。

使用雙核可使您的優(yōu)勢加倍

雙核技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

通常使用的是白光光學(xué)干涉輪廓儀，因?yàn)榻佑|式表面形貌測量儀很容易破壞脆弱的表面和表面結(jié)構(gòu)。通過使用Leica DCM 3D的干涉測量技術(shù)，可獲得亞納米級的縱向分辨率，因此即使是最光滑的表面，也可以用的速度對其進(jìn)行高精度測量。然而對于粗糙表面的測量，可測量的斜度收到干涉測量物鏡相對低數(shù)值孔徑（NA）的限制。為實(shí)現(xiàn)對陡坡的測量，Leica DCM 3D雙核測量顯微鏡使用NA達(dá)0.95且通光效率的專用共焦物鏡。這樣就能夠以的重復(fù)性來測量局部斜度高達(dá)70°的中度光滑表面到粗糙表面。

表面構(gòu)造特性描述簡單易行

對于產(chǎn)品的質(zhì)量控制和生產(chǎn)控制（例如太陽能電池），Leica DCM 3D共焦輪廓儀可以在幾秒內(nèi)控制硅表面構(gòu)造、粗糙度、錐體統(tǒng)計特征和金屬接點(diǎn)。相比起傳統(tǒng)系統(tǒng)耗時的測量，Leica DCM 3D可以在10秒內(nèi)獲得較大掃描區(qū)域內(nèi)的無損三維測量。錐面的局部大斜度陡坡要求使用主要提供共焦技術(shù)的高NA物鏡。通常地使用的是放大倍率為150X且NA為0.95的徠卡物鏡。沿著物鏡的焦點(diǎn)位置在表面上掃描幾微米，逐個平面收集共焦圖像。結(jié)果可獲得具有無限焦距和三維信息的關(guān)于錐體高度的圖像，該圖像可以自動地合并到預(yù)定義的報告中。

了解樣本的更多信息—在很短的時間內(nèi)

微電子部件的質(zhì)量控制可能需要對樣本的一小部分進(jìn)行測量，并要求快速縱覽一片較大的掃描區(qū)域。另外，生產(chǎn)線的產(chǎn)出量通常也是成功的關(guān)鍵因素。通常情況下，具有高數(shù)值孔徑 (NA) 的物鏡也具備高放大倍率，這會導(dǎo)致鏡下視野縮小至僅有幾微米。為了克服傳統(tǒng)系統(tǒng)的這一局限性，Leica DCM 3D 具備超快的形貌拼接速度。通過采用高效率的 XY 拼接模式，在遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個鏡下視野的區(qū)域中，將攝取的三維模型的各個部分組合在一起。最終的表面數(shù)據(jù)會顯示樣本較大表面區(qū)域的一個無縫、高度精確的模型，包括的聚焦紋理，同時又保留單個鏡下視野的初始屬性。

少量維護(hù)或免維護(hù)、結(jié)果更佳

Leica DCM 3D通過使用微型顯示技術(shù)，可提供無振動掃描可延長儀器使用壽命。傳統(tǒng)的共焦顯微鏡在掃描頭內(nèi)使用的是活動式的機(jī)械部件（掃描鏡和旋轉(zhuǎn)盤），這影響了儀器的使用壽命，并且需要定期預(yù)調(diào)節(jié)以保持性能，所產(chǎn)生的機(jī)械振動也會增加測量噪聲。Leica DCM 3D采用的微型顯示技術(shù)，一種可快速切換的設(shè)備，內(nèi)部無活動式部件，這使得共焦圖像或干涉測量圖像的掃描即快速又穩(wěn)定，并能延長儀器的使用壽命。

Leica DCM 3D設(shè)計為免維護(hù)型。兩個大功率LED集成在光束路徑中，可提供平均達(dá)20000小時的長使用壽命（按平均故障間隔時間計算）。白光LED用于彩色明場檢查、帶有真彩色紋理的共焦圖像以及VSI（垂直掃描干涉測量術(shù)）測量。藍(lán)光LED用于高分辨率共焦成像和PSI（移相干涉測量術(shù)）測量。藍(lán)色LED的短波長可將橫向分辨率增加至0.15μm，將PSI噪聲改善至縱向分辨率的0.1nm。與其它基于旋轉(zhuǎn)盤或激光器的系統(tǒng)相比，它的擁有成本大大降低。

利用兩個集成的攝像頭系統(tǒng)

Leica DCM 3D的主要計量圖像傳感器為一個集成的高分辨率CCD攝像頭，該攝像頭可高速拍攝黑白圖像。另外，彩色攝像頭可用于明場表面檢查。

定制的易于使用的系統(tǒng)

建立您自己的標(biāo)準(zhǔn)

攝取軟件可控制 Leica DCM 3D 雙核輪廓儀的自動功能。

該軟件可輕松實(shí)現(xiàn)所有測量。用于顯示和測量數(shù)據(jù)的一整套基本工具是軟件包的部分。只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可自動地在技巧、照明方法和設(shè)置之間進(jìn)行更改。例如，單擊一下按鈕即可顯示測量結(jié)果：只需按下按鈕“2D"即可獲得高度輪廓以及樣本的2維圖像，或者按下按鈕“3D"即可獲得三維效果。

使用集成的訣竅工具可獲得自動測量效果，該工具可進(jìn)一步簡化用戶界面。一旦決定建立個性化的報告標(biāo)準(zhǔn)，將使用該報告格式來創(chuàng)建將來所有的結(jié)果。幾種安全措施和基于賬號的訪問等級可保護(hù)方法和結(jié)果。