ContourX-500布魯克環(huán)境與樣品準備要求
為了獲得穩(wěn)定、準確的測量結果,ContourX-500布魯克白光干涉測量系統(tǒng)對使用環(huán)境和待測樣品的狀態(tài)有一定要求。充分理解并滿足這些要求,是確保設備發(fā)揮性能、延長使用壽命并獲得可靠數(shù)據(jù)的前提條件。精密光學測量設備的性能發(fā)揮,與其所處的環(huán)境及被測樣品的準備情況密切相關。ContourX-500布魯克雖設計具有一定的環(huán)境魯棒性,但優(yōu)化環(huán)境條件和規(guī)范的樣品準備,能顯著提升測量數(shù)據(jù)的質量、重復性和可比性。
振動控制:白光干涉測量對微振動敏感,尤其是垂直方向的振動會直接影響干涉條紋的穩(wěn)定性,導致測量噪聲增大甚至失敗。建議將設備安裝在穩(wěn)固的防振平臺(如氣浮隔振臺)上,并盡量遠離振源(如大型設備、走廊、門窗)。
溫度穩(wěn)定性:溫度波動會導致設備機械部件發(fā)生熱脹冷縮,影響掃描精度和重復性。同時,樣品本身也可能因溫度變化而變形。理想的實驗室環(huán)境應保持恒溫(如20±1°C或根據(jù)標準要求),并避免設備受陽光直射或空調出風口直吹。開機后應預熱足夠時間,使設備內部溫度達到平衡。
氣流與潔凈度:強烈的空氣流動(如風扇、人員頻繁走動)可能導致局部空氣密度變化,影響光路穩(wěn)定性。同時,空氣中的塵埃若落在光學元件或樣品上,會干擾測量。建議在相對潔凈、氣流平緩的環(huán)境中使用,定期清潔設備外殼和樣品臺。
光照條件:強烈的環(huán)境光(尤其是閃爍的日光燈)可能會被探測器接收,干擾干涉信號。通常在暗室或關閉室內強光條件下測量效果更佳,或使用設備配套的遮光罩。
電力供應:穩(wěn)定的電源有助于電子系統(tǒng)(特別是光源和相機)穩(wěn)定工作。建議使用穩(wěn)壓電源或UPS,避免電壓波動和意外斷電。
清潔度:樣品表面必須清潔,無灰塵、指紋、油污、水漬或其他污染物。污染物不僅會遮擋真實表面,其自身高度也會被測量進去,導致錯誤結果。通常需使用無塵布、丙酮、乙醇或專用清潔劑進行清潔,對于精密部件可能需要超聲清洗。
固定與放置:樣品必須穩(wěn)固地固定在樣品臺上,確保測量過程中無任何移動。對于小樣品,需使用合適的夾具或黏土;對于重或大樣品,需確保樣品臺承重足夠且平衡。樣品表面應盡可能水平放置,以減少因大傾斜帶來的測量區(qū)域損失和數(shù)據(jù)處理復雜度。
反射率適應性:白光干涉需要樣品表面有足夠的反射光信號。對于高反射表面(如鏡面金屬),可能需要降低光源強度或使用偏振片來避免信號飽和。對于低反射表面(如黑色橡膠、深色陶瓷),可能需要噴涂一薄層提高反射率的材料(如金粉或白色顯像劑),但需注意這會改變原始表面形貌,僅適用于某些定性或對比測量。
透明與多層樣品:對于透明材料(如玻璃、薄膜)或多層結構,來自上下界面的反射光會產(chǎn)生干擾信號。可能需要在其背面涂黑或使用折射率匹配液來抑制背面反射,或采用設備專門的多層膜分析模式。
表面特性考量:對于非常粗糙(散射嚴重)或有大傾角/深溝槽的表面,可能會因光線無法返回探測器而導致數(shù)據(jù)缺失。可能需要嘗試使用不同數(shù)值孔徑(NA)的物鏡,或采用多角度測量策略。
尺寸與形狀:確保樣品尺寸和重量在設備標稱的載物臺行程和承重范圍內。對于超出視場的大樣品,需使用軟件的拼接功能。
建立標準化的樣品準備和環(huán)境監(jiān)控程序,并將其作為測量SOP(標準操作規(guī)程)的一部分,是實驗室或生產(chǎn)現(xiàn)場獲得一致、可靠測量結果的最佳實踐。花時間做好這些準備工作,往往能事半功倍,避免因環(huán)境或樣品問題導致的測量失敗或數(shù)據(jù)失真,從而ContourX-500布魯克的投資回報。
ContourX-500布魯克環(huán)境與樣品準備要求