什么是形狀分析激光顯微鏡?
??3D激光掃描共焦顯微鏡(英文:3D Laser Scanning Confocal Microscope)是一種可以利用激光測(cè)量物體表面形狀的顯微鏡。
有一些具有類似功能的顯微鏡配備了懸臂梁等接觸式探針,但由于它們接觸表面,因此存在損壞或損壞樣品的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,形狀分析激光顯微鏡使用光反射,因此可以進(jìn)行非接觸檢查。
光學(xué)系統(tǒng)與一般共焦激光顯微鏡完全相同,但為了獲得3D信息,市場(chǎng)上有許多產(chǎn)品通過(guò)采用高速M(fèi)EMS掃描儀和共振掃描儀來(lái)縮短掃描時(shí)間。
形狀分析激光顯微鏡的應(yīng)用
形狀分析激光顯微鏡用于檢查各種產(chǎn)品并尋找問(wèn)題。特別是半導(dǎo)體元件和印刷電路板非常小并且具有精致的表面結(jié)構(gòu),因此通常使用形狀分析激光顯微鏡以非接觸、非破壞性的方式對(duì)其進(jìn)行檢查。
通過(guò)使用沒(méi)有問(wèn)題的產(chǎn)品作為參考并將其與已檢查產(chǎn)品的圖像疊加,您可以快速找到問(wèn)題區(qū)域。此外,由于它是非接觸式的,因此可以處理軟質(zhì)樣品,并且由于不需要特殊的預(yù)處理,因此也可用于測(cè)試食品等。
形狀分析激光顯微鏡原理
形狀分析激光顯微鏡通過(guò)照射激光束并檢測(cè)反射光來(lái)獲取表面形狀信息。
1. 2D形狀
光的強(qiáng)度隨著距離的平方而衰減,因此監(jiān)測(cè)反射光的強(qiáng)度可以告訴您到表面的距離。此時(shí),如果插入來(lái)自非焦點(diǎn)的光,則反射光的增加或減少將被平均,靈敏度將下降。
為了防止這種情況,形狀分析激光顯微鏡采用共焦光學(xué)系統(tǒng),在共軛焦平面上放置一個(gè)針孔,以濾除非焦平面上的多余光線。通過(guò)沿 X 和 Y 方向進(jìn)行激光掃描,可以獲得到表面的精確距離信息作為二維信息。
2. 3D形狀
此外,通過(guò)沿Z方向掃描物鏡,可以進(jìn)行三維3D形狀分析。根據(jù)阿貝定律,平面方向的空間分辨率取決于激光的波長(zhǎng),就像一般的光學(xué)顯微鏡一樣。
因此,如果樣品沒(méi)有問(wèn)題,則可以使用波長(zhǎng)較短(例如405 nm)的近紫外激光進(jìn)行高分辨率測(cè)量。