白光干涉測量儀的測量原理及優(yōu)劣勢
白光干涉三維形貌儀是利用光學(xué)干涉原理研制開發(fā)的超精密表面輪廓測量儀器。照明光束經(jīng)半反半透分光鏡分成兩束光,,分別投射到樣品表面和參考鏡表面,。從兩個表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統(tǒng)在CCD相機感光面形成兩個疊加的像,。由于兩束光相互干涉,,在CCD相機感光面會觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,,根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條文出現(xiàn)的位置解析出被測樣品的相對高度,。
白光干涉測量法已被用來測量微間隙的厚度。采用這種方法來顏值浮動塊,。浮動塊作為磁傳感器的載體,,它與磁盤表面考得很近。如果正確設(shè)計浮動塊的表面形狀,,并在其上施加適當(dāng)?shù)妮d荷,,由于在旋轉(zhuǎn)的盤片上存在附面層,于是在浮動塊下形成自起作用的空氣軸承,。
為了評價這些浮動塊的性能,,必須確定某些參數(shù),例如浮動塊的表面形狀,,穩(wěn)態(tài)的浮動塊與盤面間的間隙等,。由于這些參數(shù)只是具有少數(shù)幾種可見光波長的大小,故其測量可采用光干涉測量法的分辨率超過單射光法的分辨率,。
白光干涉條紋是一條連續(xù)的彩色光譜,,而不是單色光法那樣的明暗相間的條紋。間隙厚度小于1微米時,,這些彩色干涉條紋其分辨率為0.05微米,,與之相比,目前用來測量這些參數(shù)的可見單色光干涉條紋的分辨率,,只有0.15-0.20微米,。
浮動塊與旋轉(zhuǎn)盤面之間能維持自起作用的潤滑膜(有時稱為流體動力摩擦潤滑)。由于契形效應(yīng),,這個潤滑膜產(chǎn)生承載能力,。潤滑膜的工作狀態(tài),,由有特定邊界條件的方程決定,。磁記錄主要發(fā)展方向之一是不斷努力去達到較高的記錄位密度。
白光干涉測量法已用來評定浮動塊的各個參數(shù),例如測定浮動塊的表面形狀及穩(wěn)態(tài)的浮動塊與磁盤間的間隙,。這種方法之所以有這些用途,,是因為該法有非常好的分辨能力,其范圍可以測量大多數(shù)參數(shù),。這種方法的另一個理想的特點就是裝置簡單,,即有一臺顯微鏡,內(nèi)裝照射的光源,,同事它能夠拍攝全視域性彩色照片,。
通常,在浮動塊上要檢驗的個參數(shù)是表面輪廓,。對每一個浮動塊來說,,表面輪廓決定了汽浮的特性,隨后,,在給定的速度下,,又影響浮動塊與磁盤的間隙。利用守載的浮動塊對著光學(xué)平晶的辦法,,來檢驗浮動塊的表面輪廓,,光學(xué)平晶模擬盤表面。然后,,用一臺顯微鏡透過光學(xué)平晶來檢級浮動塊的表面輪廓,。由浮動塊表面輪廓產(chǎn)生的干涉條紋彩色照作為測量數(shù)據(jù)報告。