Назначение
Микроскопы конфокальные лазерные измерительные LEXT OLS5100 (далее - микроскопы) предназначены для измерений линейных размеров элементов рельефа по осям Х, Y и Z и параметров шероховатости поверхности твердотельных объектов.
Описание
Принцип действия микроскопов основан на использовании диафрагмы, размещённой в плоскости промежуточного изображения и ограничивающей поток фонового рассеянного света, излучаемого не из фокальной плоскости объектива. Данная диафрагма играет роль пространственного фильтра: чем меньше диаметр диафрагмы, тем меньше размеры области, из которой выходит излучение, способное пройти через указанную диафрагму и сделать вклад в информативный сигнал.
Конструкция микроскопов основана на использовании методов оптической микроскопии и оптической профилометрии, где в качестве источника оптического излучения используется лазер. Результатом измерений является получение информации о линейных размерах как в плоскости XY, так и по оси Z.
В конфокальном микроскопе в каждый момент времени происходит регистрация изображения из одной точки объекта. Полное изображение объекта в конфокальном микроскопе формируется путем последовательной регистрации света, исходящего из этих элементарных объемов с применением сканирующей системы. Это позволяет получить серии изображений на различных глубинах фокальной плоскости внутри образца (т. н. оптическое секционирование образца по глубине), и затем реконструировать трехмерное изображение образца из этих серий.
В микроскопе использован сканер новой конструкции, который обладает пониженной дисторсией и минимальными оптическими абберациями. Для отклонения по оси Х используется МЭМС - сканер с электромагнитным приводом, а по оси Y - гальваносканер. Для удобства работы в микроскопе реализована двухканальная система конфокальной оптики с двумя различными конфокальными диафрагмами. Выбор диафрагмы осуществляется автоматически в зависимости от типа объектива и режима получения изображения. Микроскоп включает две оптические системы:
- лазерную конфокальную оптическую систему, использующую лазерный диод с длиной волны 405 нм и высокочувствительный фотоумножитель,
- оптическую систему цветного изображения с белым светодиодом и CMOS матрицей.
Конструктивно микроскоп состоит из основного блока, выполненного в настольном исполнении, блока электроники и персонального компьютера с предустановленным программным обеспечением для управления работой микроскопа. Основной блок включает столик образцов, перемещаемый по осям X, Y ручным приводом или автоматически в зависимости от модели микроскопа, и измерительную оптическую головку с набором объективов, перемещение которой по оси Z контролируется измерительной системой микроскопа.
Микроскопы выпускают в модификациях OLS5100-SAF, OLS5100-SMF, OLS5100-EAF, OLS5100-HSU, которые отличаются приводом столика образцов и диапазоном его перемещения, а также максимальной высотой исследуемого объекта.
Пломбирование микроскопов не предусмотрено. Заводской номер в буквенночисловом формате нанесен на шильдик типографским способом на задней панели основного блока. Общий вид микроскопов и место нанесения знака поверки приведены на рисунках 1 - 3.
Место нанесения знака поверки
Рисунок 1 - Общий вид микроскопов конфокальных лазерных LEXT OLS5100 модификаций OLS5100-SAF, OLS5100-SMF
Рисунок 3 - Общий вид микроскопов конфокальных лазерных LEXT OLS5100 модификаций OLS5100-HSU
Программное обеспечение
Управление микроскопом и обработки результатов измерений осуществляется с помощью встроенной ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «OLYMPUS OLS5100». ПО «OLYMPUS OLS5100» позволяет проводить измерения линейных размеров элементов рельефа по осям X, Y Z, в том числе определять в автоматическом режиме значение шага шаговых структур, измерять параметры шероховатости поверхности, толщину пленок, производить сшивку изображений, полученных в различных положениях столика объектов в условиях частичного перекрытия изображений. ПО «OLYMPUS OLS5100» не может быть использовано отдельно от микроскопа.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | OLYMPUS OLS5100 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО (Acquisition) | 2.1.1.7986 или выше |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
Уровень защиты ПО соответствует типу «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, мкм - объектив 10х - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | от 30 до 1200 от 15 до 600 от 5 до 250 от 2 до 120 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, % | ±1,5 |
| СКО случайной составляющей погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, мкм, не более - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | 0,05 0,04 0,02 |
| Диапазон измерений линейных размеров в плоскости XY на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм | от 30 до 100000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм (где L - измеряемая длина, мм) - объектив 10х - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | ±(24+L/4) ±(15+L/4) ±(9+L/4) ±(7+L/4) |
| Диапазон измерений линейных размеров по оси Z, мкм | от 0 до 9500 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров по оси Z, мкм (где L - измеряемая длина, мкм) | ±(0,15+L/100) |
| СКО случайной составляющей погрешности измерений линейных размеров по оси Z, мкм, не более - объектив 20х - объектив 50х или 100х | 0,03 0,012 |
| Диапазон измерений линейных размеров по оси Z на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм | от 0 до 9500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров по оси Z на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм (где L - измеряемая длина, мкм) - объектив 10х - объектив 20х или выше | ±(5,0+L/100) ±( 1,0+L/100) |
| Диапазон измерений шероховатости, мкм, по параметру - Ra - Rz | от 0,005 до 50 от 0,01 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений шероховатости, мкм, по параметру - Ra - Rz (где Ra, Rz - параметры шероховатости, мкм) | ±(0,003+0,04-Ra) ±(0,006+0,04-Rz) |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Модификация прибора |
| 0LS5100-SAF | 0LS5100-SMF | 0LS5100- EAF | 0LS5100-HSU |
| Разрешение в плоскости XY, нм, не более | 1 |
| Разрешение по оси Z, нм, не более | 0, | |
| Диапазон перемещения столика образцов, мм | 100х100 | 100х100 | 100х100 | 300х300 |
| Привод столика образцов | моторизо ванный | ручной | моторизо ванный | моторизо ванный |
| Максимальная высота образцов, мм | 100 | 40 | 210 | 100 |
| Масса, кг, не более - основной блок; -блок электроники | 31 12 | 32 12 | 43 12 | 80 12 |
| Г абаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более: - основной блок - блок электроники | 561х387х608 180х360х380 | 780х520х680 180х360х380 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +18 до +22 80 |
| Наименование характеристики | Модификация прибора |
| OLS5100-SAF OLS5100-SMF OLS5100- OLS5100-HSU EAF |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | от 220 до 240 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 280 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель основного блока в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Микроскоп конфокальный лазерный измерительный | LEXT OLS5100-X, где Х: SAF (либо SMF, EAF, HSU) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Микроскопы конфокальные лазерные измерительные LEXT 0LS5100. Руководство по эксплуатации», разделы 6 («Простое измерение»), 7 («Измерение профиля»).
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя OLYMPUS Corporation, Япония.
Правообладатель
Фирма OLYMPUS Corporation, Япония.
Адрес: Shinjuku Monolith, 2-3-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 163-0914, Japan. Тел./Факс: 81-42-545-8111/81-42-544-9795.
E-mail: info@olympus-global.com
87161-22: Методика поверкиСкачать9.7 Мб
