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纳米级三维测量仪(纳米三坐标)


纳米级三维测量仪(3D Nanofinger)俗称纳米三坐标,是一种实用的纳米精度坐标和形貌综合测量设备。由台架、控制系统、探头、针尖组成. 可测量样品外形尺寸,表面轮廓、粗糙度等,并可与超精密微加工、微组装系统组合,进行在线检测、质量控制等。系统可以根据样品设定测量路径,测量范围达到厘米级甚至更大。现已广泛应用于超精密机械加工、MEMS器件、半导体微电子加工、光学、分子生物学和精密工程。


纳米级三维测量仪(纳米三坐标)

纳米级三维测量仪(纳米三坐标)


工作原理:


  • Nanofinger传感器是一个小的MEMS器件,用来监测针尖和样品之间的距离。这个距离小于10nm时,传感器检测到针尖和样品之间的范德华力。此过程针尖跟样品没有接触,即没有任何损伤。
  • Nanofinger的传感器由一个特殊的,带宽为几kHz的高速电子控制系统驱动,闭环控制朝向样品运动,增量为1nm直至达到理想的信号值(如,放大倍数为75%)。这时,位置信息以坐标数据信息存储下来。传感器继续运动,到达下一位置,任何时候,都是1nm增量的闭环控制。同时,在X.Y和Z方向都可以实现厘米的运动行程。
  • 所有运动方向都实现1nm运动分辨率。线扫描后非常容易地获得三维图像。


应用灵活:


  • 3D-Nanofinger可以作为一个模块,应用到其他系统中。
  • 可以构建成一个独立的纳米级三维测量仪。
  • 可以与Klocke公司的机械臂组合,安装在SEM/FIB系统中,进行三维测量。“实时的图像位置”模块引导Nanofinger轻松到达鼠标点击的SEM图像位置。


设备主要参数:


  • 可选行程:


X = 20 or 50 mm2

Y = 20 or 50 mm2

Z = 10 or 20 mm2

采用花岗岩基底,XY方向行程扩展为: 100 x 100 mm2 or 350 x 350 mm2


  • 测量特性:


运动分辨率: 1 nm

针尖分辨率: 0.5 nm

水平与竖直方向均配有操纵传感器

线形轮廓测量

样品内部与外部轮廓测量

坐标测量功能


  • 测量用探针:


针尖型金属丝, 尖端半径 < 100 nm

钩型金属丝, 尖端半径< 100 nm

圆形针尖, 直径 0.12-0.3 mm

金刚石针尖, 如用于表面压痕


  • 软件:


针尖自动校准与逼近

2D 和 3D 图形功能

工序设置,实现复杂动作自动控制(选项)


应用图例:


  • 轮廓测量

二维和三维轮廓和表面精糙度参数


TFT LCD显示行业的金字塔结构

TFT LCD显示行业的金字塔结构


  • 外形测量

沿内部及外部形状


1.4 mm直径的内螺纹

1.4 mm直径的内螺纹


  • 尺寸测量

确定物体的方位和尺寸


钻床和磨床上使用的刀具刃部的三维图像

钻床和磨床上使用的刀具刃部的三维图像


 

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