[实用新型]用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪。

背景技术

干涉显微镜主要用于测量Rz为0.032-0.8μm(-)的工程表面粗糙度、高度较小的沟槽和台阶尺寸等，自上世纪中叶至今一直是非接触测量高等级表面粗糙度的主要仪器，上海光学仪器厂生产的6JA干涉显微镜是国内市场上的主要产品。但随着微电子、超细加工及生物技术等技术的迅速发展，要求真实反映表面的形貌及其它表面功能特征等，传统的干涉显微镜所测的数据过于简单，测量范围小，且测量误差大、测量效率低，已不能适应新的国家标准的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，以克服传统的干涉显微镜所测的数据过于简单，测量范围小，且测量误差大、测量效率低，已不能适应新的国家标准要求的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，包括防震平台，所述防震平台的上表面设有仪器主机、电子控制器和计算机，仪器主机与电子控制器之间、电子控制器与计算机之间均通过导线连接，所述仪器主机包括6JA干涉显微镜、CCD(电荷耦合器件)摄像、全息衍射光栅计量装置和支架座，支架座的上表面设有共基面运动X-Y工作台，共基面运动X-Y工作台上表面的左侧设有全息衍射光栅计量装置，共基面运动X-Y工作台上表面的右侧设有垂直位移驱动装置，垂直位移驱动装置的上表面设有垂直位移工作台座，垂直位移工作台座包括计量衍射光栅和压电陶瓷，压电陶瓷通过柔性铰与垂直位移工作台座连接，垂直位移工作台座的正上方设有6JA干涉显微镜，6JA干涉显微镜的侧壁上设有CCD摄像。

本实用新型的有益效果为：将传统的6JA干涉显微镜配以纳米计量、驱动、CCD摄像、计算机技术及强大的软件系统，能精确测量Rz为0.001-2.0μm的三维表面形貌特征，主要用来测量二、三维表面粗糙度、台阶、沟槽高度和表面轮廓尺寸等，产品既有继承性，又能满足工程表面测量的发展要求，是一种理想的表面非接触测量仪器。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪的仪器主机的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪的工作原理图。

图中：

1、防震平台；2、仪器主机；3、电子控制器；4、计算机；5、6JA干涉显微镜；6、CCD摄像；7、全息衍射光栅计量装置；8、支架座；9、共基面运动X-Y工作台；10、垂直位移驱动装置；11、垂直位移工作台座；12、计量衍射光栅；13、压电陶瓷；14、柔性铰。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型实施例所述的一种用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，包括防震平台1，所述防震平台1的上表面设有仪器主机2、电子控制器3和计算机4，仪器主机2与电子控制器3之间、电子控制器3与计算机4之间均通过导线连接，所述仪器主机2包括6JA干涉显微镜5、CCD摄像6、全息衍射光栅计量装置7和支架座8，支架座8的上表面设有共基面运动X-Y工作台9，共基面运动X-Y工作台9上表面的左侧设有全息衍射光栅计量装置7，共基面运动X-Y工作台9上表面的右侧设有垂直位移驱动装置10，垂直位移驱动装置10的上表面设有垂直位移工作台座11，垂直位移工作台座11包括计量衍射光栅12和压电陶瓷13，压电陶瓷13通过柔性铰14与垂直位移工作台座11连接，垂直位移工作台座11的正上方设有6JA干涉显微镜5，6JA干涉显微镜5的侧壁上设有CCD摄像6。

在具体使用时，将仪器主机2及电子控制器3与计算机4连接并安置在防震平台1上，将待测样品放置在垂直位移工作台座11上，垂直位移工作台座11由压电陶瓷13纳米级等距驱动，干涉条纹随之移动，白光干涉条纹由改造后的6JA干涉显微镜5获得，CCD摄像6记录每一步移动的干涉图像，由电子控制器3操作，全息衍射光栅计量装置7精确记录每一步位移，经过计算机4对所有图像进行处理。即可得到表面的三维形貌图形，再由分析软件系统进行分析处理。

以上本实用新型实施所述的用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，将传统的6JA干涉显微镜升级为三维轮廓测量仪，保留原显微镜人工读数、评定功能，可通过单幅图像获取二维参数及曲线，其垂直位移量由衍射光栅干涉计量，工作台具有大量程高精度特征。所述用于干涉显微镜升级的白光干涉三维轮廓测量仪，能精确测量Rz为0.001-2.0μm的三维表面形貌特征，主要用来测量二、三维表面粗糙度、台阶、沟槽高度和表面轮廓尺寸等，以克服传统干涉显微镜测量范围小、测量误差大、测量效益低的不足，产品既有继承性，又能满足工程表面测量的发展要求，是一种理想的表面非接触测量仪器。