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表面形貌測量如何進行？表面形貌測量有哪些方法？

工件表面質量的好壞直接影響其使用壽命和使用性能，隨著科學技術的進步和社會的發展，人們對于工件表面質量的要求越來越高，表面形貌測量技術也隨之快速發展。材料表面的微觀幾何形貌特性在很大程度上影響著它的許多技術性能和使用功能，觀察材料表面形貌，為研究樣品形態結構提供了便利，有助于監控產品質量，改善工藝。表面形貌測量如何進行？表面形貌測量有哪些方法呢？

機械探針式測量

探針式輪廓儀測量范圍大，測量精度高，但它是一種點掃描測量，測量費時。機械探針式測量方法是開發較早、研究最充分的一種表?輪廓測量方法。它利用機械探針接觸被測表面，當探針沿被測表面移動時，被測表面的微觀凹凸不平使探針上下移動，其移動量由與探針組合在一起的位移傳感器測量，所測數據經適當的處理就得到了被測表面的輪廓。機械探針是接觸式測量，易損傷被測表面；

光學探針式測量

光學探針式測量方法原理上類似于機械探針式測量方法，只不過探針是聚集光束。根據采用的光學原理不同，光學探針可分為幾何光學原理型和物理光學原理型兩種。幾何光學探針利圖像面共軛特性來檢測表面形貌,，有共焦顯微鏡和離焦檢測兩種方法：物理光學探針利用干涉原理通過測量程差來檢測表面形貌，有外差干涉和微分干涉兩種方法。光學探針是非接觸測量,，但需要一套高精度的調焦系統。

干涉顯微測量

干涉顯微測量方法利用光波干涉原理測量表面輪廓。與探針式測量方法不同的是,它不是單個聚焦光斑式的掃描測量，而是多采樣點同時測量。干涉顯微測量方法能同時測量一個面上的表面形貌，橫向分辨率取決于顯微鏡數值孔徑，一般在m或亞m量級；橫向測量范圍取決于顯微鏡視場，大小在mm量級；縱向分辨率取決于干涉測量方法，一般可達nm或0.1nm量級；縱向測量范圍在波長量級。因此干涉顯微測量方法比較適宜于測量結構單元尺寸在m量級，表面尺寸在mm 或亞mm量級的微結構。

廣東省華南檢測技術有限公司專注于工業CT 檢測、失效分析、材料分析檢測、芯片鑒定、芯片線路修改、晶圓微結構分析、可靠性檢測、逆向工程、微納米測量等專業技術測服務， 服務涵蓋了半導體、光電子器件、納米科技、通訊、 新能源、汽車、航天航空、教育及科研等多個領域，客戶服務熱線13926867016。

掃描探針顯微鏡

掃描探針顯微鏡是借助于探測樣品與探針之間存在的各種相互作用所表現出的各種不同特性來實現測量的。依據這些特性，目前已開發出各種各樣的掃描探針顯微鏡SPM。就測量表面形貌而言，掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡(AFM)最為人們熟悉和掌握。掃描探針顯微測量方法是掃描測量，最終給出的是整個被測區域上的表面形貌。SPM測量精度高，縱向及橫向分辨率達原子量級，但是其測量范圍較窄，同時操作較復雜。因此SPM常適合于測量結構單元在nm量級、測量區域為m量級的微結構。

掃描電子顯微鏡

掃描電子顯微鏡(SEM)利用聚焦得非常細的電子束作為電子探針。當探針掃描被測表面時，二次電子從被測表面激發出來，二次電子的強度與被測表面形貌有關，因此利用探測器測出二次電子的強度，便可處理出被測表面的幾何形貌。SEM既可以用于m量級結構的測量，也可用于nm量級結構的測量。它比較適合于定性測量，不能精確測定微觀結構在縱向的尺寸。此外，它的電子束還會使某些對電子束敏感的樣品產生輻射損傷。

改變材料和制造工藝將對零件的表面性能產生很大影響，形貌濾波技術對于理解這些影響的內在成因非常有幫助。這項技術也為工程人員提供了強有力的交互型研發工具，讓他們能夠直觀地了解零件的表面性能。更重要的是，該技術提供了一系列的量化參數，可以用于指導生產，控制零部件的整個生命周期。