光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理,采用复色光作为光源的传感器,其测量精度可达到纳米级,适用于测量物体表面漫反射或反射的情况。此外,光谱共焦位移传感器还可以用于单向厚度测量透明物体。由于其具有高精度的测量位移特性,因此对于透明物体的单向厚度测量以及高精度的位移测量都有着很好的应用前景。本文将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,并通过实验验证,表明其能够满足高精度的位移测量要求,这对于将整个系统小型化、产品化具有重要意义。激光共焦扫描显微镜将被测物体沿光轴移动或将透镜沿光轴移动。光谱共焦产品基本性能要求
差动共焦拉曼光谱测试方法是一种通过激光激发样品产生拉曼散射信号,并利用差动共焦显微镜提高空间分辨率、抑制激光背景和表面散射等干扰信号的非接触式拉曼光谱测试方法。该方法将样品放置于差动共焦显微镜中,利用两束激光在焦平面聚焦下的共焦点对样品进行局部激发,产生拉曼散射信号。其中一束激光在焦平面发生微小振动,通过检测二者之间的光路差异,可以抑制激光背景和表面散射等干扰信号。该方法具有高空间分辨率和高信噪比等特点,可以实现微区域的化学组成分析和表征。该方法可用于单个纳米颗粒、生物组织、纳米线、nanofilm等微型样品的表征,以及材料科学、生物医学、环境科学等领域的研究。需要注意的是,在差动共焦拉曼光谱测试中,样品的浓度、表面性质、对激光的散射能力等都会影响测试结果,因此需要对不同样品进行适当的处理和优化。智能光谱共焦信赖推荐光谱共焦位移传感器可以实时监测材料的变化情况,对于研究材料的力学性能具有重要意义。
采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核,为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。结果得出,二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。从靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线中可以看出,在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。
光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术,在测量过程中无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,因此可以大幅提高测量速度。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,精度理论上可达到纳米级。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,因此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。本文介绍了光谱共焦技术的原理,并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时,对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨,并展望了其发展前景。光谱共焦技术可以对生物和材料的物理、化学、生物学等多个方面进行分析。
采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核。为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦技术主要来自共焦显微术,早期由美国学者Minsky提出。高频光谱共焦设备
光谱共焦技术可以在环境保护中发挥重要作用。光谱共焦产品基本性能要求
表面粗糙度是指零件表面在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素形成的微观水平状况,其间距和峰谷较小。表面粗糙度是表面质量的一个重要衡量指标,关系到零件的磨损、密封、润滑、疲劳等机械性能。表面粗糙度的测量可以通过接触式测量和非接触式测量进行,前者存在划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低等问题,而后者可以实现非接触、高效、在线实时测量,并成为未来的发展趋势。目前常用的非接触法包括干涉法、散射法、散斑法和聚焦法等,其中聚焦法较为简单实用。使用光谱共焦位移传感器搭建非接触测量装置,可以对表面粗糙度进行测量,例如可以判断膜式燃气表的阀盖密封性是否合格。基于光谱共焦传感器,可以使用二维纳米测量定位装置进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定性评估,例如可以使用U95评定结果的不确定度为13.9%。光谱共焦产品基本性能要求