光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,其无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,从而大幅提高测量速度。而基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器,精度理论上可达 nm 量级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低,允许被测表面有更大的倾斜角,测量速度快,实时性高,迅速成为工业测量的热门传感器,大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文在论述光谱共焦技术原理的基础上,列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用,探讨共焦技术在未来精密测量的进一步应用,展望其发展前景。光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等。山东光谱共焦出厂价
物体的表面形貌可以基于距离的确定来进行。光谱共焦传感器还可用于测量气缸套的圆度、直径、粗糙度和表面结构。当测量对象包含不同类型的材料(例如塑料和金属)时,尽管距离值保持不变,但反射率会突出材料之间的差异。划痕和不平整会影响反射度并变得可见。在检测到信号强度的变化后,系统会创建目标及其精细结构的精确图像。 除了距离测量之外,另一种选择是使用信号强度进行测量,这可以实现精细结构的可视化。通过恒定的曝光时间,可以获得关于表面评估的附加信息,而这靠距离测量是不可能的。黑龙江光谱共焦性价比高光谱共焦技术在航空航天领域可以用于航空发动机和航天器部件的精度检测。
光谱共焦测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差(特定距离)。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪,该光谱仪检测并处理光谱变化。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦彩色原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在传感器的测量范围内实现了一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔。
光谱共焦位移传感器在金属内壁轮廓扫描测量中具有大量的应用,以下是几种典型应用:尺寸测量利用光谱共焦位移传感器可以精确地测量金属内壁的尺寸,如直径、圆度等。通过测量内壁不同位置的直径,可以评估内壁的形变和扭曲程度,进而评估加工质量。表面形貌测量光谱共焦位移传感器可以高精度地测量金属内壁的表面形貌,如粗糙度、峰谷分布等。通过对表面形貌数据进行处理和分析,可以评估加工表面的质量,进而优化加工参数和提高加工效率。
光谱共焦位移传感器广泛应用于制造领域,如半导体制造、精密机械制造等。
光谱共焦位移传感器原理,由光源、透镜组、控制箱等组成。光源发出1束白光,透镜组先将白光发散成一系列波长不同的单色光,然后经同轴聚焦在一定范围内形成1个连续的焦点组,每个焦点的单色光波长对应1个轴向位置。当样品处于焦点范围内时,样品表面将聚焦后的光反射回去。这些反射回来的光经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此,只有焦点位置正好处于样品表面的单色光才能聚焦在狭缝上。单色仪将该波长的光分离出来,由控制箱中的光电组件识别并 得到样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率,满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦技术在材料科学领域可以用于材料的性能测试和分析。青浦区光谱共焦性价比高企业
光谱共焦技术可以实现对样品的定量分析。山东光谱共焦出厂价
具有1 mm纵向色差的超色差摄像镜头,拥有0.4436的图象室内空间NA和0.991的线形相关系数R²。这个构造达到了原始设计要求,表现出了 光学性能。在实现线性散射方面,有一些关键条件需要考虑,并且可以采用不同的优化方法来完善设计。首先,线性散射的完成条件是确保摄像镜头的各光谱成分具有相同的焦点位置,以减少色差。为了满足这一条件,需要采用精确的光学元件制造和装配,以确保不同波长的光线汇聚在同一焦点上。此外,使用特殊的透镜设计和涂层技术也可以减小纵向色差。在优化设计方面,一类方法是采用非球面透镜,以更好地校正色差,提高图象质量。另一类方法包括使用折射率不同的材料组合,以控制光线的传播和散射。此外,可以通过改进透镜的曲率半径、增加光圈叶片数量和设计更复杂的光学系统来进一步提高性能。总结而言,这项研究强调了高线性纵向色差和高图象室内空间NA在超色差摄像镜头设计中的重要性。这个设计方案展示了光学工程的进步,表明光谱共焦位移传感器的商品化生产制造将朝着高线性纵向色差、高图象室内空间NA的趋势发展,从而提供更精确和高性能的成像设备,满足不同领域的需求。山东光谱共焦出厂价