ENG
 Санкт-Петербург, ул. Ворошилова, 2   +7 (812) 326-10-56lab_equip@nnz.ru

Конфокальный микроскоп (профилометр) ConScan

Краткое описание

Ахроматический конфокальный профилометр ConScan предназначен для получения трехмерного цифрового изображения отпечатка индентора после индентирования, царапины после скретч-теста или следа износа после трибологических измерений и может быть установлен в качестве дополнительного модуля на Открытой или Компактной платформе.
• Поле сканирования: 130 мкм или 400 мкм
• Рабочее расстояние 3.3 мм или 11 мм
• Разрешение по Z 0.005 мкм или 0.012 мкм
• Разрешение по X-Y 1.1 мкм или 1.3 мкм

Заказать \ задать вопрос
Теги:

Конфокальный профилометр ConScan на балке Платформы с Видеомикроскопом

Конфокальный профилометр ConScan на балке Платформы с Видеомикроскопом

Объектив ConScan может быть установлен как дополнительное оборудование на платформу, на которую обычно установлен модуль Скретч-тестера или Наноиндентора.

Сканирование изображения

  • Съемка изображения происходит при помощи конфокального оптического пера и предметного столика по оси Z  фиксированного в одной позиции. Столик перемещается по X и Y, чтобы сканировать всю желаемую область анализа. Следовательно, во время сканирования изображения столик по осям Х и Y перемещается, в то время как по оси Z остается неподвижным.
  • Перемещение столика по осям X и Y позволяет проанализировать большую площадь образца (от 120 x 20 мм для Компактной платформы и 245 Х 120 мм для Открытой платформы). Фактическая область анализа обычно ограничена несколькими квадратными миллиметрами, где расположена исследуемая особенность поверхности: след износа, царапина, отпечаток индентора.

Время съемки

  •  Время съемки обычно трудно оценить, поскольку оно зависит от различных параметров: отражающей способности материала (например, материал с низкой отражающей способностью требует низкой частоты съемки), шероховатости образца, дефектов поверхности, требуемого разрешения и т.п.
  • Например, изображение простого объекта может быть получено в течение 10-20 минут, в то время как снимок высокого разрешения (смотри Рисунок 10) может потребовать 2-3 часа съемки.

Возможности визуализации

  • Псевдо-цветовое моделирование и моделирование псевдо-фото изображения
  • Представление в линейном 3D виде
  • Представление в непрерывном 3D виде
  • Один профиль или серия профилей

Возможности анализа

  • Коррекция искажения уровня и формы поверхности
  • Анализ отверстий: объема, поверхности периметра, средней и максимальной глубины
  • Измерения расстояний и углов
  • Извлечение профиля поверхности в любом направлении
  • 2D & 3D параметры (Ra, Rt, Rq, и.т.п.)
  • Выполняет изменение масштаба, вращение, инверсию, симметрию.
  • Поддержка более 20 форматов файлов (почти все существующие инструменты для изучения топографии поверхности)

Стандартный набор системы ConScan

  • Ахроматический конфокальный Объектив ConScan (оптическое перо — 400 µm или 130 µm)
  • Оптический стекловолоконный кабель, увеличитель, хроматическая линза
  • Программное обеспечение для съемки изображения
  • Программное обеспечение для анализа изображения
  • Оптоэлектронный блок измерений.

Конфокальный профилометр Con Scan (по середине) на платформе Anton Paar TriTec

Конфокальный профилометр Con Scan (по середине)
на платформе Anton Paar TriTec

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Модель хроматической линзы CL1 CL2
Диапазон измерений 130 мкм 400 мкм
Рабочее расстояние 3.3 мм 11 мм
Осевое разрешение (1) 0.005 мкм 0.012 мкм
Осевая точность (2) 0.02 мкм 0.06 мкм
Максимальный угол объекта (3) ± 43° ± 28°
Максимальное рабочее поле для Открытой Платформы: 245 X 120 мм 245 X 120 мм
Максимальное рабочее поле для Компактной платформы: 120 X 20 мм 120 X 20 мм
Калибровочная пластина (4) нет есть
Модель увеличителя MG2 MG2
Диаметр пятна (мкм) 2.2 2.6
Разрешение по плоскости (мкм) 1.1 1.3
Минимальная толщина (мкм) 7 15

(1) Осевое разрешение: статический фоновый шум. Другими словами —  минимальное различие по высоте, которое может быть экспериментально измерено на фиксированном объекте.
(2) Осевая точность: Максимальная линейная ошибка в пределах измерения по оси Z. Это различие между известным значением смещения по Z и измеренным  при помощи объектива ConScan.
(3) Для глянцевых (идеально отражающих) образцов. Для рассеивающих объектов  максимальный угол объекта может достигать 87°.
(4) Калибровочная пластина является абсолютным эталоном в измеряемой области.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ:

По этой ссылке Вы можете загрузить техническое описание на Конфокальный профилометр ConScan — скачать в формате PDF

ПРИНЦИП КОНФОКАЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ

Концепция конфокальной микроскопии использует принцип хроматической аберрации. Первый шаг в конфокальном оптическом анализе это направить источник белого света через фильтрующий оптический компонент на поверхность исследуемого образца. С использованием хроматической аберрации, вызванной дисперсионной линзой, белый свет разделяется на составляющие его длины волн, каждая из которых соответствует различной z-координате в оптической оси. Этот отделенный свет достигает поверхности образца как непрерывный закодированный длиной волн массив фокальных линий.

 

Принцип цветового кодирования

Поскольку каждая длина волны представлена на различном расстоянии от линзы, отраженные волны света будут отличаться согласно особенностям высоты той или иной определенной области образца. Поэтому, результирующий спектр может быть расценен как спектрофотометрический отклик поверхности материала; спектральные пики представляют «высоту» образца в точке фокуса луча. Система сканирует поверхность образца, создавая спектральные отклики высот в интервалах субмикронного диапазона, и далее суммирует полное изображение с осевой точностью в нанометровом диапазоне.

Съемка изображения

  • Точечный источник белого света направляет полихроматический луч через фильтр на поверхность образца
  • Далее свет проходит через хроматическую линзу, которая разделяет белый свет на его составляющие спектральные полосы. Каждая длина волны представлена вдоль оптической оси в уникальном расстоянии от линзы.
  • Закодированный длиной волны свет отражается от поверхности образца и проходит через отверстие к спектрометру.
  • Результирующий спектр данной точки коррелирован к высоте поверхности образца в данной точке.

Система предметного столика перемещает образец под сканирующим объективом для получения изображения всей поверхности.

 

Принцип съемки изображения ConScan объективом

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОДУЛИ Anton Paar TriTec для Открытой или Компактной платформ:

Видеомикроскоп высокого разрешения с увеличением до 4000х (стандартная опция).
Модуль УльтраНаноиндентирования UNHT (Ультра-нано-твердомер)
Модуль Наноиндентирования NHT2 (Нано-твердомер)
Модуль Микро-индентирования MHT (Микро-твердомер)
Модуль Нано-скретч-тестирования NST (Микро-твердомер)
Модуль Микро-скретч-тестирования MST (Микро-скретч-тестер)
Модуль Микро-комби-тестирования MCT (Микро-скретч и Нанотвердомер в одном модуле)

 

 

ОБОРУДОВАНИЕ И АКСЕССУАРЫ

Дополнительные хроамтические линзы
  • Хроматическая линза CL1 (для диапазона Z 130 мкм)
  • Хроматическая линза CL2 (для диапазона Z 400 мкм)
Дополнительный увеличитель
  • Увеличитель 2 (размер пятна диаметром 2-2.6 мкм)
Расходные материалы
  • Калибровочный образец следа царапины (10 мкм глубиной) с калибровочным сертификатом
  • Калибровочный образец на шероховатость (Ra~0.8 мкм)  с калибровочным сертификатом

 

 

ПУБЛИКАЦИИ И ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Примеры применения оптического профилометра ConScan — скачать PDF

ПРИМЕНЕНИЕ БЕСКОНТАКТНОГО СКАНИРОВАНИЯ

Бесконтактная система позволяет сканировать чувствительные гибкие и мягкие материалы, способные повредить контактный сенсор. Она позволяет безопасно просматривать различные особенности поверхности (грани, отверстия, неровности..)

ПРИМЕРЫ 3D ИЗОБРАЖЕНИЙ

Платформенная конфигурация CSM тестировалась на образцах различной геометрии. Наше программное обеспечение для анализа с дружественным интерфейсом позволяет легко перейти от  простых двумерных изображений к интерактивным трехмерным образам исследуемых объектов.

Вид сверху: Оптическое изображение и изображение ConScan 2-мм царапины на образце TiN

 Вид сверху: Оптическое изображение и изображение ConScan 2-мм царапины на образце  TiN

3-D - изображение ConScan 2-мм царапины на образце TiN

3-D — изображение ConScan 2-мм царапины на образце  TiN

 

АНАЛИЗ ПРОФИЛЕЙ И ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

2-D изображение текстуры пластинки полимера с извлеченным профилем поверхности

 Как интегрированный модуль на платформе SCM – объектив ConScan добавляет дополнительные возможности к используемым Вами лабораторным средствам исследования. Это включает оптическую профилометрию поверхностных особенностей и текстур, позволяет проводить анализ деформации после скретч теста или наноиндентирования, исследовать шероховатость, углубления и выросты на поверхности. Этот прибор можно использовать для быстрой характеристики поверхности и текстуры материала или отпечатков образцов в режиме множественных профилей, а также для получения изображений объектов в разных исследованиях как указано ниже.

3-D изображение текстуры полимерной пластинки

3-D изображение текстуры полимерной пластинки

 

АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИИ СЛЕДА ЦАРАПАНИЯ

Объектив ConScan — превосходный инструмент, для определения деформации, происходящей, после выполнения скретч теста. В то время как скретч-тест позволяет много узнать о прочности покрытия или материала, объектив ConScan позволяет анализировать пластическую деформацию, которая происходит в пределах и вокруг следа царапины. Используя модуль ConScan объединенный с Микро-скретч-тестром, мы можем непосредственно измерить такие параметры как высота деформации, объем царапины, объем вынесенного или выдавленного материала вокруг царапины, ширину и углы царапины, а также толщину слоя.

Продольный профиль царапины после скретч-теста на образце TiNПродольный профиль царапины после скретч-теста на образце TiN

 

СЛЕД ИЗНОСА В ТРИБОЛОГИИ

След износа в трибологии sled_iznosa_v_tribologii_1

 

СЛЕДЫ МИКРОИНДЕНТИРОВАНИЯ

Следы микроиндентированияsledi_mikroindentirovania_1

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИНДЕНТОРОВ

 

 obshiy_profil

 

 

 

 

 

 

 

Общий профиль

kachestvo_indenterov

 

 

 

 

Убрана сферическая составляющая для определения неровности поверхности

kachestvo_indenterov_1

 

 

 

 

Вычисление диаметра индентора только по форме

kachestvo_indenterov_2

 

 

 

 

 

Продукт-менеджер направления: Трубицын Павел    +7 495 7828011 доб. 3506 p.trubicin@nnz.ru