化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
數(shù)字全息顯微鏡DHM® 的縱向精度是由激光的本征波長(zhǎng)來校準(zhǔn)的，因此提供了激光干涉級(jí)別的高精度和高可重復(fù)性的量測(cè)數(shù)據(jù)?？v向分辨率達(dá)到了亞納米，橫向分辨率則由所選物鏡決定。
另外得益于對(duì)所記錄全息圖的*數(shù)字重建運(yùn)算，DHM® 可數(shù)值選取所需聚焦的像面(數(shù)字自動(dòng)聚焦)。這一功能也允許用戶在數(shù)據(jù)記錄后重新尋找聚焦像面，而無需再調(diào)整樣品實(shí)際高度。
全息數(shù)字顯微鏡
反射式數(shù)字全息顯微鏡(DHM® -R)，非掃描非接觸無損測(cè)量，顯示靜態(tài)和動(dòng)態(tài)三維形貌，表征周期振動(dòng)。
全息數(shù)字顯微鏡
超高速記錄動(dòng)態(tài)三維形貌：
DHM® 采用非掃描機(jī)制，采集單幀圖像既能記錄樣品表面三維形貌，因此擁有其他技術(shù)無法匹敵的圖像采集速度。使用標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)采集速度為視頻速率30幀/秒，而高速相機(jī)可以達(dá)到1000幀/秒，使得以下應(yīng)用變?yōu)榭赡埽?br/>研究可形變樣品三維動(dòng)態(tài)響應(yīng)
表面大區(qū)域掃描分析
高產(chǎn)量常規(guī)檢測(cè)
生產(chǎn)線在線三維形貌捕捉
MEMS測(cè)振分析，高可達(dá)25MHz
頻閃模塊(可選配件)可同步DHM® 測(cè)量時(shí)激光脈沖與 MEMS器件的激勵(lì)信號(hào)，獲取振動(dòng)周期內(nèi)的全視場(chǎng)振動(dòng)模態(tài)。 這些*的分析數(shù)據(jù)可提供以下信息：
三維形貌時(shí)序圖
頻率共振分析和響應(yīng)分析
面內(nèi)面外振幅分析(面內(nèi)振幅測(cè)量精度1nm，面外振幅測(cè)量精度5pm)
復(fù)雜運(yùn)動(dòng)表征，振動(dòng)模態(tài)表征，樣品動(dòng)態(tài)三維形貌
多種可控環(huán)境下測(cè)量
*的光學(xué)原理和光路設(shè)計(jì)使得DHM® 能夠滿足使用者在各種環(huán)境下的測(cè)量需求，提供靈活和便利的測(cè)量體驗(yàn)：
透過玻璃(蓋玻片、載玻片、玻璃窗口)或者浸潤(rùn)液
觀測(cè)環(huán)境控制箱或真空腔內(nèi)部樣品，可改變環(huán)境參數(shù)，比如溫度、濕度、氣壓、氣體成分等
測(cè)量透明樣品三維形貌
得益于DHM® 多激光源配置，通過反射分析軟件(可選配件)可以表征透明薄膜樣品，包括：
透明結(jié)構(gòu)表面形貌
多層透明薄膜組成結(jié)構(gòu)的厚度、折射率，測(cè)量范圍可從10納米至幾十微米
柔性材料或是液體的形貌
三維形貌時(shí)序圖: 水滴蒸發(fā)的全過程
反射式數(shù)字全息顯微鏡DHM® -R擁有三種型號(hào)，主要區(qū)別在于不同的激光源數(shù)量：
> R1000型配備單激光源，是測(cè)量平滑表面和振動(dòng)的理想工具。
> R2100型配備可以同時(shí)使用的雙激光源，在測(cè)量復(fù)雜表面和非連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。
> R2200型是在R2100型基礎(chǔ)上擴(kuò)展了第三個(gè)激光源，增加測(cè)量范圍的同時(shí)，也增添了針對(duì)半透明薄膜 結(jié)構(gòu)的測(cè)量能力。
反射式數(shù)字全息顯微鏡DHM® R2100
R1000 系列
DHM®-R1000系列配置單波長(zhǎng)激光源，可以為您的樣品提供實(shí)時(shí)三維檢測(cè)，擁有亞納米級(jí)分辨率，動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度為333nm，而對(duì)于連續(xù)表面動(dòng)態(tài)可測(cè)高度則達(dá)到了200μm。R1000系列是反射式DHM®的zui基本配置，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出，使用極其便利。
適用范圍包括平滑表面、樣品形貌、以及不超過333nm陡直臺(tái)階等。
DHM R1000系列光路示意圖
R2100 系列
DHM®-R2100是按照能夠同時(shí)使用雙波長(zhǎng)激光源測(cè)試的規(guī)格設(shè)計(jì)的，擁有亞納米級(jí)分辨率，動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度達(dá)到了2.1 μm，對(duì)于連續(xù)表面動(dòng)態(tài)可測(cè)高度同樣為200 μm。
兩個(gè)激光源擁有各自不同的參考光光路，但共用物光光路，主要優(yōu)勢(shì)在于：
可測(cè)垂直臺(tái)階高度增加到了2.1 μm
可以自由切換使用單、雙激光源進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試
Mapping算法保證在可測(cè)垂直臺(tái)階高度范圍內(nèi)的亞納米測(cè)量精度
DHM®-R2100家族系列能夠使用相機(jī)同時(shí)記錄兩束光分別產(chǎn)生的干涉條紋并投射到同一幅全息圖上，之后還能對(duì)兩束光分別進(jìn)行數(shù)字重建。 兩束光源產(chǎn)生的合成波長(zhǎng)使得動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階擴(kuò)展到了2.1 μm，這些過程均在視頻速率下完成。
DHM R1000系列光路示意圖
使用雙光源系統(tǒng)與使用單光源系統(tǒng)相比一樣便利。視不同被測(cè)樣品情況，使用者可以自由切換使用單/雙光源模式以獲取不同可測(cè)臺(tái)階范圍。
另外，通過結(jié)合單光源與合成光源的測(cè)量數(shù)據(jù)，在單光源模式下的亞納米垂直測(cè)量精度能夠利用功能*的Mapping算法適用到雙光源模式。
DHM® 雙光源的原理
R2100 系列提供雙光源測(cè)試模式，光源 λ_1 和光源λ_2將產(chǎn)生一個(gè)波長(zhǎng)為Λ的合成光源。同時(shí)合成光源測(cè)試，在保持亞納米級(jí)精度的同時(shí)，將動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度增加到了2.1 μm，而對(duì)于連續(xù)表面動(dòng)態(tài)可測(cè)高度同樣為200 μm。
當(dāng)然，雙光源系統(tǒng)的兩個(gè)光源也可以各自獨(dú)立單獨(dú)使用。
R2200 系列
DHM®-R2200 是按照三波長(zhǎng)激光源的規(guī)格設(shè)計(jì)的，擁有亞納米級(jí)分辨率，動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度達(dá)到了12 μm，對(duì)于連續(xù)表面動(dòng)態(tài)可測(cè)高度同樣為200 μm。
DHM®-R2200 系列全息顯微鏡在實(shí)時(shí)測(cè)量方面達(dá)到了一個(gè)全新的高度。創(chuàng)新的光路設(shè)置包括了共用的物光光路以滿足三光源配置。三個(gè)光源允許使用兩組不同的雙光源組合，也就是說有兩個(gè)不同波長(zhǎng)的合成光源供選擇：
動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度范圍增加到了12 μm
可以自由切換使用單、雙激光源進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試
Mapping算法保證在可測(cè)垂直臺(tái)階高度范圍內(nèi)的亞納米測(cè)量精度
使用雙光源測(cè)量與單光源同樣的便利性
DHM®-R2200 系列除了擁有三光源，在其他方面與DHM®-R2100系列有著同樣的特點(diǎn)和功能。 DHM®-R2200 系列能夠使用相機(jī)同時(shí)記錄兩束光分別產(chǎn)生的干涉條紋并投射到同一幅全息圖上，之后還能對(duì)兩束光分別進(jìn)行數(shù)字重建。 兩束光源產(chǎn)生的合成波長(zhǎng)使得動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階擴(kuò)展到了12 μm，這些過程均在視頻速率下完成。
DHM R2200系列光路示意圖
使用三光源系統(tǒng)與使用單光源系統(tǒng)相比一樣便利。視不同被測(cè)樣品情況，使用者可以自由切換使用單/雙光源模式以獲取不同可測(cè)臺(tái)階范圍。
DHM®-R2200系列配置的第三光源用來與另外兩個(gè)光源結(jié)合使用。 因此在雙光源使用模式下?lián)碛幸粋€(gè)短合成光波長(zhǎng)和長(zhǎng)合成光波長(zhǎng)，進(jìn)一步拓寬了動(dòng)態(tài)測(cè)試范圍。DHM®-R2200系列的兩種合成波長(zhǎng)分別為6 μm 和30 μm，對(duì)于動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度分別為2.1 μm和12 μm。
另外，通過結(jié)合單光源與合成光源的測(cè)量數(shù)據(jù)，在單光源模式下的亞納米垂直測(cè)量精度能夠利用功能*的Mapping算法適用到雙光源模式。
由于測(cè)量和圖像抓取速率快，DHM® 可以有效避免環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量帶來的影響，防止出現(xiàn)圖像模糊的情況。實(shí)時(shí)顯示的三維動(dòng)態(tài)形貌保證了DHM® 使用的便利高效，而測(cè)量可以通過垂直相干掃描模式增加到厘米量級(jí)。
DHM® 雙光源的原理
R2200 系列提供兩組雙光源測(cè)試模式，光源 λ_1 和光源λ_2將產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)合成波長(zhǎng)Λ光源，在保持亞納米級(jí)精度的同時(shí)，將動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度增加到了12 μm，而對(duì)于連續(xù)表面動(dòng)態(tài)可測(cè)高度同樣為200 μm。
另外，光源 λ_1 和光源λ_3也可以合成一個(gè)短合成波長(zhǎng)Λ光源，在保持亞納米級(jí)精度的同時(shí)，將動(dòng)態(tài)可測(cè)垂直臺(tái)階高度增加到了2.1 μm。
Mapping算法保證在可測(cè)垂直臺(tái)階高度范圍內(nèi)的亞納米測(cè)量精度，每個(gè)光源也可以各自單獨(dú)使用。
參數(shù)指標(biāo)
DHM型號(hào) | R1000 | R2100 | R2200 |
激光光源數(shù)量 | 1 | 2 | 3 |
工作波長(zhǎng) (± 1.0 nm) | 666 nm | 666 nm, 794 nm | 666 nm, 794 nm, 680 nm |
激光波長(zhǎng)穩(wěn)定性 | 0.01 nm / °C (666 nm) | ||
樣品臺(tái) | 手動(dòng)或電動(dòng)XYZ樣品臺(tái)，zui大移動(dòng)范圍 300 mm x 300 mm x 38 mm | ||
物鏡 | 放大倍數(shù)1.25x 至 100x，可選標(biāo)準(zhǔn)物鏡、高NA值物鏡、蓋玻片矯正物鏡、長(zhǎng)工作距物鏡、水鏡、油鏡等 | ||
物鏡臺(tái) | 6口旋轉(zhuǎn)物鏡臺(tái) | ||
電腦 | Dell新工作站，In® 多核處理器，高性能顯卡 針對(duì)DHM優(yōu)化配置，zui小21寸顯示器 | ||
軟件 | Koala數(shù)據(jù)采集分析軟件，基于C++ 和NET 附加分析軟件供不同應(yīng)用分析 (MEMS Analy sis Tool，Cell Analy sis Tool，Reflectometry Analy sis) | ||
數(shù)據(jù)格式 | 多種保存格式，數(shù)據(jù)格式包括.bin格式和.txt格式 圖像格式包括：tif格式和.txt矩陣格式 | ||
性能
測(cè)量模式 | 單激光波長(zhǎng) 666 nm | 雙激光合成波長(zhǎng) 4.2 um | 雙激光合成波長(zhǎng) 24 um |
可用測(cè)量模式的DHM型號(hào) | R1000, R2100, R2200 | R2100, R2200 | R2200 |
測(cè)量精度[nm] | 0.15 | 0.15 / 3.0 | 20 |
縱向分辨率[nm] | 0.30 | 0.30 / 6.0 | 40 |
測(cè)量可重復(fù)性[nm] | 0.01 | 0.01 / 0.1 | 0.5 |
動(dòng)態(tài)可測(cè)縱向范圍 | zui大200um | zui大200um | zui大200um |
zui大可測(cè)臺(tái)階高度 | zui大333 nm | zui大2.1um | zui大12um |
適用樣品表面類型 | 平滑表面 | 復(fù)雜或非連續(xù)結(jié)構(gòu)表面 | 復(fù)雜或非連續(xù)結(jié)構(gòu)表面 |
垂直校準(zhǔn) | 由干涉濾光片決定，范圍 ±0.1 nm | ||
圖像采集時(shí)間 | 標(biāo)準(zhǔn) 500us (zui快可選10us) | ||
圖像采集速率 | 標(biāo)準(zhǔn) 30 幀/秒 (1024 x 1024 像素) (zui快可選 1000 幀/秒) | ||
實(shí)時(shí)重建速率 | 標(biāo)準(zhǔn) 25 幀/秒 (1024 x 1024 像素) (zui快可選 100 幀/秒) | ||
橫向分辨率 | 由所選物鏡決定，zui大 300 nm | ||
視場(chǎng) | 由所選物鏡決定，范圍從 66um x 66um 至 5 mm x 5 mm | ||
工作距 | 由所選物鏡決定，范圍從 0.3 至 18 mm | ||
數(shù)碼聚焦范圍 | 高50倍于景深 (由所選物鏡決定) | ||
zui小可測(cè)樣品反射率 | 低于 1% | ||
樣品照明 | zui低 1uW/cm2 | ||
頻閃模塊 | 適用于單光源和雙光源模式 | ||
化工儀器網(wǎng)