قياس الحقيقة. مساوئ قياس التداخل

بعض الأفكار حول ما يجب مراعاته عند مراجعة الضوءين الأبيضين مقياس بروفيلومتر التقنيات. تبدأ عيوب قياس تداخل الضوء الأبيض باستخدام البرمجيات والمعادلات الرياضية للكشف من خلال نظام التصوير عن حركة الأطراف عبر الشاشة أثناء تحريك العينة أو رأس القياس لأعلى أو لأسفل في خطوات محددة. إن جودة هذه القياسات لا تقل جودة عن ما يمكن أن تفعله البرامج وأجزاء التصوير من حيث "اكتشاف" حركة هذه الأطراف. عند التعامل مع الأسطح العاكسة والملساء، تكون دقة البيانات متفوقة. ولهذا السبب تم تطوير هذه التقنية في المقام الأول لتطبيقات أشباه الموصلات حيث تكون الأسطح غالبًا عاكسة وتكون الخطوات، إن وجدت، قريبة من زوايا 90 درجة.

ومع ذلك، مع وجود سطح عاكس خشن ومنخفض، يصبح تفسير البرنامج للسطح الحقيقي بعيدًا عن الحقيقة بسبب التحف الكامنة في تقنية قياس التداخل. بالإضافة إلى ذلك، فإن قياس التداخل محدود للغاية أيضًا من حيث قياس الزاوية. مرة أخرى، يمكن للبرمجيات الآن تحقيق المعجزات لاستكمال الأسطح بمعلومات إضافية مثل الشكل المتوقع للسطح. تعد معاينة البيانات الأولية إحدى الطرق لمعرفة ما تلاعب به البرنامج، ولكن حتى برنامج التحليل الأساسي يقدم تلقائيًا تفسيرًا لما يجب أن يبدو عليه السطح ويكمل تلقائيًا النقاط غير المقاسة دون علم المستخدم. باستخدام البرامج الذكية، قد يكون من المستحيل تمييز القطع الأثرية عن البيانات الحقيقية نظرًا لأن عرض الصورة ثلاثية الأبعاد سيبدو مثاليًا وغالبًا لا يعرف المستخدمون الشكل الحقيقي لسطحها. وهذا ينطبق بشكل خاص عند التعامل مع الأسطح الأكثر تعقيدًا وصعوبة.

أيضًا، يتم طرح السرعة كفرق كبير بين التقنيتين. صحيح أن قياس التداخل يمكنه قياس مجال رؤية واحد للصورة بسرعة أكبر لتقييم الخشونة والخطوة. هذه مزايا واضحة عند التعامل مع أسطح أشباه الموصلات الملساء. ولكن مرة أخرى، إذا كان السطح الذي يتم قياسه ليس سلسًا، فقد يتم توفير البيانات بسرعة أكبر ولكنها بعيدة عن البيانات الحقيقية. بالإضافة إلى ذلك، تعمل خياطة الأسطح عندما يكون السطح أملسًا وعاكسًا وبه علامات موضع واضحة. ستنخفض دقة الخياطة عندما يصبح السطح أكثر خشونة ومع وجود أنواع أكثر صعوبة من المواد. قد يصبح من الصعب اكتشاف القطع الأثرية والمشكلات المتعلقة بذلك عندما يكون السطح أكثر خشونة منه عندما ترى خطوة واضحة. للحصول على أفضل دقة جانبية، من الضروري استخدام هدف 100x، مما يحد من مساحة القياس إلى حوالي 140 ميكرومتر × 110 ميكرومتر. يمكن أن يصبح عدد الصور المطلوب خياطتها مشكلة عند محاولة الحصول على بيانات دقيقة عن أجزاء أكبر (100 صورة لـ 1 مم × 1 مم و10000 صورة لـ 10 مم × 10 مم). الدقة الجانبية للصورة هي دالة على عدد البكسلات في الكاميرا المستخدمة.

على عكس تقنية قياس التداخل المتلاعبة، تقيس تقنية اللوني المحوري للضوء الأبيض الارتفاع مباشرة من اكتشاف الطول الموجي الذي يضرب سطح العينة محل التركيز. إنه قياس مباشر بدون أي معالجة برمجية رياضية. وهذا يوفر دقة لا مثيل لها على السطح الذي تم قياسه لأن نقطة البيانات إما يتم قياسها بدقة بدون تفسير برمجي أو لا يتم قياسها على الإطلاق. يمكن للبرنامج إكمال النقطة غير المقاسة ولكن المستخدم على علم بها تمامًا ويمكنه أن يكون واثقًا من عدم وجود أي عناصر مخفية أخرى. يمكن لهذه التقنية أيضًا قياس أي سطح مادي تقريبًا بزوايا أعلى بكثير تصل إلى أكثر من 80 درجة في بعض الحالات. يمكن للتحليل اللوني المحوري إجراء مسح ضوئي بطول يزيد عن 30 سم في أقل من 0.3 ثانية. نظام الاستحواذ الجديد متاح الآن للوصول إلى 31000 نقطة في الثانية مع مسح ضوئي بسرعة 1 متر في الثانية. يمكن لأجهزة الاستشعار الخطية الجديدة ذات اللوني المحوري قياس ما يصل إلى 324000 نقطة في الثانية. تحتوي الصورة النموذجية التي يتم الحصول عليها بواسطة مقياس التداخل على أقل من 1,000,000 نقطة بيانات لكل مجال رؤية. سيستغرق استخدام مسح مستشعر خط اللوني المحوري بضع ثوانٍ مما يعني أن السرعة الفعلية قريبة جدًا من سرعات قياس التداخل مع توفير بيانات أكثر صدقًا. ولذلك ينبغي النظر في السرعة على أساس التطبيق نفسه.

يرجع نمو تقنية قياس التداخل في الغالب إلى نجاحها في الصناعات ذات الجيوب الأعمق. ولذلك، فإن تكلفة قياس التداخل بشكل عام تبلغ ضعف تكلفة أنظمة اللوني المحوري ذات الدقة المماثلة والقدرة الأوسع. من تجربتنا أن 90% من التطبيقات يتم تقديمها بشكل أفضل باستخدام تقنية اللوني المحوري. نادرًا ما أصيب العملاء الذين اختاروا تقنية اللوني المحوري بخيبة أمل في حين أن هناك العديد من المخاطر في اختيار قياس التداخل. والأسف هو نفسه دائمًا تقريبًا: عيب قياس التداخل هو القدرة على القياس الواسع والبيانات الحقيقية الموثوقة ذات السعر المرتفع.

انظر التقرير التفصيلي