宏观几何形状超精密表面测量粗糙度轮廓仪

宏观几何形状超精密表面测量粗糙度轮廓仪

　　当用AFM扫描时，扫描范围增加后，由于扫描管的非线性和结构造成的交叉耦合误差，对测量结果的影响增大，虽然在分析数据时已对原始扫描图像“平整”，但扫描尺寸增大后，该补偿所起的作用有所减弱，使得测量值增大。对于表面质量特别好，宏观几何形状误差和表面波纹度小，均匀性好，表面微观缺陷很少，表面起伏小，包括的峰谷数量少，这样当扫描尺寸增加而表面的峰谷没有增加或增加很少时，表面信息被平均分配，所以测量值变小。当表面包含有宏观几何形状误差时，用AFM测量，扫描尺寸不足以包括多个宏观几何形状误差，所以对测量值没有多大影响；而在用RSTPlus干涉显微镜测量时，由于扫描范围很大纳米机械加工表面形貌测量技术发展　　
　　通过上述研究与分析可知，常用的超精密表面3种测量方法与仪器各具优势，通过对3种代表性仪器的测量原理、性能、误差影响因素及适用范围做全面分析比较总结后发现：一般的触针式轮廓仪由于分辨率不高，易划伤表面，不能满足超光滑表面的测量要求；干涉显微镜是目前常用的超光滑表面测量仪器，有纵向分辨率高、测量速度快、数据采
集与处理快、可以直接得到表面形貌图以及仪器商业化成熟等一系列优势，但受物镜数值孔径的限制，横向分辨率比原子力显微镜低，不能探测到波长较小的形貌；以原子力显微镜及扫描隧道显微镜为代表的扫描探针显微镜技术具有分辨率高，不受测量过程影响的优点，且已有成型
商品可供选用，是目前很佳的表面形貌测量技术。STM和AFM正在成为超光滑表面形貌检测的重要工具，也是研究超精密加工机理的重要手段。利用AFM进行超精密加工表面形貌的测量时，需要根据表面质量检测理论确定表面微观形貌的检测条件，如测量范围、取样长度、扫描方向、采样间距、一维检测（线测量）还是二维检测（面测量）等。
　　除了正确地选择测量仪器及测量参数之外，利用传统表面微观轮廓评价参数如Ra表征表面质量已经不足以满足纳米机械加工表面表征要求，所以应利用其他参数理论进行纳米机械加工表面形貌的表征