DOI: 10.22184/1993-8578.2017.77.6.42.45
В наших приборах, в частности, в S neox реализованы три технологии профилирования: конфокальная сканирующая микроскопия, интерферометрия и съемка с изменением фокуса. Конфокальное сканирование позволяет с высокой детализацией получать 2D-профили и 3D-изображения поверхностей различной формы и разной шероховатости – от гладких до грубых. Мы разработали и запатентовали уникальную систему конфокального профилирования с микродисплеем на базе сегнетоэлектрических жидких кристаллов на кремнии, которая обеспечивает быстроту и высокое качество сканирования, а также очень высокую надежность благодаря отсутствию подвижных элементов.
Вторая технология – оптическая интерферометрия – оптимальна для анализа шероховатости гладких образцов с субнанометровым разрешением по оси Z.
Съемка с изменением фокуса (Focus Variation) заключается в последовательном получении серии снимков с очень малой глубиной резкости, когда на каждом из них программно определяются точки и участки, которые находятся в фокусе, с формированием интегрального изображения поверхности объекта. Эта технология характеризуется высокой скоростью и позволяет работать с образцами, имеющими высокую кривизну поверхности и сложную форму.
Новыми разработками в области технологий профилирования стали непрерывное конфокальное сканирование (Continuous Confocal) и интегрированная конфокальная технология (Confocal Fusion). В первой из них реализовано непрерывное сканирование по оси Z вместо дискретного получения изображений, что увеличивает скорость работы примерно в три раза при сопоставимом качестве. Такое решение оптимально для промышленных приложений, требующих высокой производительности. Интегрированная конфокальная технология создана путем объединения традиционного конфокального сканирования со съемкой с изменением фокуса. Изображения в обоих режимах получаются и анализируются одновременно в ходе одного сканирования по оси Z. Интегрированная технология особенно эффективна при измерении сложных поверхностей с высокой кривизной и разной шероховатостью. Обе новые технологии могут применяться на приборах серии S, поддерживающих нашу систему "три в одном". На уже выпущенных приборах для этого необходимо лишь обновить программное обеспечение.
Помимо сочетания технологий профилирования, важными особенностями S neox является применение пьезоемкостных элементов для управления вертикальным позиционированием измерительной головки с точностью до 0,1 нм, ПЗС-матрицы с разрешением 1 360 Ч 1 024 пикселей, а также источника света на базе красного, зеленого и синего светодиодов, обеспечивающих высокое качество цветного изображения.
В новой, представленной на выставке версии S neox используется, так называемая, "пятиосевая" система, в которой 3D-профилирование дополнено применением высокоточного поворотного держателя, снабженного электроприводом. Это позволяет в автоматическом режиме выполнять измерения образца в нескольких позициях, получая на выходе полный комплекс данных о топографии его поверхности. Прибор комплектуется усовершенствованным ПО SensoCOMP и позволяет измерять образцы длиной до 150 мм и диаметром от 1 до 30 мм. Пятиосевой S neox может применяться для измерения отклонения формы от трехмерных моделей САПР, оценки износа детали, измерения критических размеров, шероховатости поверхности и объема в машиностроении, медицинской технике и других отраслях.
Какие решения предлагаются для измерений в режиме "ин-лайн"?
Для измерения геометрических параметров поверхностей непосредственно в технологическом оборудовании разработаны высокоскоростные компактные сенсоры моделей S mart и S onix. Их конструкция адаптирована к эксплуатации в условиях воздействия вибраций, агрессивных химических веществ и загрязняющих частиц: измерительные головки помещены в герметичные корпуса, в оптических системах отсутствуют подвижные элементы. В S mart, как и в S neox, реализовано сочетание трех технологий профилирования "три в одном", благодаря чему этот сенсор может использоваться для решения широкого спектра задач. В S onix реализован метод оптической интерферометрии и максимизирована скорость измерений, что позволяет применять его в наиболее высокопроизводительных промышленных системах.
Востребованы ли решения Sensofar в России?
В России, где мы успешно сотрудничаем с компанией "МИНАТЕХ", наши приборы используются в основном в исследованиях и разработках, преимущественно связанных с полупроводниковой промышленностью. Но в других отраслях также возникают интересные проекты. Например, одним из пользователей наших приборов является компания "АЛРОСА" – мировой лидер по добыче алмазов. В целом, ослабление рубля оказало негативное влияние на российский рынок аналитического оборудования, поэтому растет интерес к бюджетным решениям, таким как универсальный компактный 3D-профилометр S lynx.
Интервью: Дмитрий Гудилин