三維光學輪廓儀布魯克ContourX-200數據分析
獲取三維形貌數據后,深入的分析是提取有價值信息的關鍵。三維光學輪廓儀ContourX-200配套的軟件通常提供一系列強大的數據分析工具,幫助用戶從三維數據中量化表面特性。
1. 三維形貌可視化與觀察:
這是分析的起點。軟件提供多種視圖模式:
三維彩色圖:zui 常用的顯示方式,用顏色梯度表示高度,直觀展示表面起伏、紋理和缺陷。
二維俯視圖:類似于傳統顯微鏡圖像,但每個像素包含高度信息。
等高線圖:用等高線連接相同高度的點,有助于觀察表面形狀和斜率變化。
截面視圖:可以從任意角度剖開三維數據,觀察內部截面形貌。
用戶可以通過旋轉、平移、縮放三維圖,從不同角度全面審視表面特征。
2. 數據預處理(后處理):
在定量分析前,通常需要對原始數據進行處理,以消除系統誤差或非關注因素。
調平:去除因樣品放置傾斜造成的整體傾斜平面。可以選擇擬合基準平面(最小二乘法、三點定面等)并從數據中減去。
形狀去除:如果樣品本身具有曲率(如球面、柱面),可以擬合并去除該基礎形狀,以更好地觀察局部粗糙度或缺陷。
濾波:這是分離不同頻率表面成分的重要手段。常用濾波包括:
無效數據修補:對于因信號丟失(反射率過低或過高)導致的空洞區域,可以使用鄰近數據插值進行修補。
3. 二維輪廓分析:
在三維形貌圖上任意繪制一條或多條線段,軟件可提取該線的截面輪廓曲線。
輪廓觀察:直接觀察線條所經路徑的高度變化,清晰顯示臺階、峰谷、劃痕等特征。
輪廓參數測量:在輪廓曲線上,可以直接測量水平距離、垂直高度、臺階高度、角度、曲率半徑等。
線粗糙度參數計算:按照ISO 4287等標準,計算輪廓的粗糙度參數,如Ra, Rq, Rz, Rsm等。這對于與傳統接觸式輪廓儀數據對比或有線粗糙度標準要求的場景有用。
4. 三維表面紋理(粗糙度)分析:
這是核心分析功能,遵循ISO 25178等三維表面紋理國際標準。用戶選定一個或多個分析區域后,軟件可計算數十種參數,主要類別包括:
5. 幾何尺寸測量:
點、線、面測量:測量任意兩點間的三維距離、空間角度、直線的長度和方向、平面的面積和傾斜度。
體積與面積測量:計算特定區域上方或下方的材料體積(如凹坑容積、顆粒體積、磨損體積)、表面積、投影面積。
臺階高度與薄膜厚度:通過定義上下基準面,自動計算臺階高度,是測量薄膜厚度和蝕刻深度的主要方法。
6. 統計與批量分析:
7. 數據輸出與導出:
所有分析結果、三維視圖、二維圖表都可以整合到自定義的報告中。原始數據、處理后的高度數據、輪廓數據、參數結果等可以導出為通用格式(如ASCII, CSV, Excel),方便導入到SPC系統、數據庫或其他專業軟件進行進一步處理或長期追溯。
通過這套集成的數據分析工具,用戶可以從ContourX-200測量的三維形貌數據中,提取出豐富、客觀的定量信息,為材料研究、工藝評價和質量控制提供堅實的依據。
三維光學輪廓儀布魯克ContourX-200數據分析