NanoCam HD – Dynamisches Oberflächenprofilometer

4D Technology

  • Berührungslose 3D-Oberflächen- und Rauheitsmessung
  • Vertikale Auflösung bis 1 Å
  • Patentierte Dynamic Interferometry®
  • Messung in weniger als 100 µs
  • Unempfindlich gegenüber Vibrationen und Luftturbulenzen
  • Großes Messfeld bei hoher vertikaler Auflösung
  • Oberflächenanalyse nach ISO 25178
  • Für Labor, Fertigung und automatisierte Qualitätskontrolle
TW

Thomas Walter

Laser, Spektroskopie, Optische Komponenten


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NanoCam HD – Hochpräzise 3D-Oberflächenmessung

Das NanoCam HD von 4D Technology ist ein berührungsloses optisches Oberflächenprofilometer zur hochpräzisen Messung von Oberflächenform, Textur und Rauheit. Das System kombiniert eine große Messfläche mit hoher vertikaler Auflösung und eignet sich damit besonders für Anwendungen, bei denen größere optische oder technische Oberflächen schnell und reproduzierbar charakterisiert werden müssen.

Im Gegensatz zu taktilen Messverfahren erfolgt die Erfassung vollständig berührungslos. Empfindliche, beschichtete oder hochpräzise Oberflächen können dadurch untersucht werden, ohne das Bauteil mechanisch zu beeinflussen.

Dynamic Interferometry® für vibrationsunempfindliche Messungen

Herzstück des NanoCam HD ist die patentierte Dynamic Interferometry® Technologie von 4D Technology. Die für eine vollständige Oberflächenmessung benötigten Phaseninformationen werden gleichzeitig erfasst, anstatt mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Aufnahmen zu benötigen.

Eine Messung kann dadurch in weniger als 100 Mikrosekunden erfolgen. Vibrationen, Luftbewegungen und andere Umgebungseinflüsse haben wesentlich weniger Zeit, das Messergebnis zu beeinflussen.

Das NanoCam HD kann deshalb auch außerhalb eines klassischen schwingungsisolierten Messlabors eingesetzt werden – beispielsweise direkt in Fertigungsumgebungen oder in automatisierten Prüfstationen.

Oberflächenrauheit bis in den Ångström-Bereich

Mit einer vertikalen Auflösung bis 1 Å ermöglicht das NanoCam HD die quantitative Analyse sehr kleiner Oberflächenstrukturen. Neben der klassischen Rauheitsmessung können dreidimensionale Oberflächentopografien erfasst und unterschiedliche Bereiche einer Oberfläche miteinander verglichen werden.

Die Auswertung unterstützt Oberflächenparameter gemäß ISO 25178 und ermöglicht damit eine standardisierte quantitative Charakterisierung der gemessenen Oberflächen.

Großflächige Messung ohne mechanisches Scannen

Eine besondere Stärke des NanoCam HD ist die Kombination aus hoher vertikaler Auflösung und einem vergleichsweise großen Messfeld. Dadurch lassen sich größere Bereiche einer Oberfläche in einer einzelnen Messung erfassen.

Das reduziert den Aufwand gegenüber Verfahren, bei denen eine Oberfläche punkt- oder linienweise abgescannt werden muss, und macht das System insbesondere für schnelle Prüf- und Qualitätskontrollaufgaben interessant.

Typische Anwendungen

  • Rauheitsmessung optischer Oberflächen
  • 3D-Oberflächentopografie
  • Qualitätskontrolle von Linsen und Spiegeln
  • Charakterisierung polierter und beschichteter Oberflächen
  • Prüfung großer und segmentierter Teleskopoptiken
  • Halbleiter- und Waferinspektion
  • Präzisionsoptik und optische Fertigung
  • Materialwissenschaft und Oberflächenforschung
  • Fertigungsnahe Prozesskontrolle
  • Automatisierte Serienprüfung

Vorteile des NanoCam HD

  • Berührungslose optische Messung
  • Vertikale Auflösung bis 1 Å
  • Messzeit unter 100 µs
  • Hohe Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen
  • Großflächige 3D-Oberflächenmessung
  • Quantitative Rauheitsanalyse
  • Auswertung gemäß ISO 25178
  • Geeignet für Labor und Fertigungsumgebung
  • Integration in automatisierte Messabläufe möglich
  • Messung empfindlicher Oberflächen ohne mechanischen Kontakt

Auswertung mit 4Sight™ Focus

Die Messdaten werden mit der 4Sight™ Focus Software von 4D Technology erfasst und ausgewertet. Neben der dreidimensionalen Darstellung der Oberflächentopografie stehen umfangreiche Analysefunktionen für Rauheit, Form und Oberflächenstruktur zur Verfügung.

Damit können Messdaten sowohl für detaillierte Entwicklungsanalysen als auch für reproduzierbare Qualitätskontrollen und automatisierte Prüfabläufe genutzt werden.

Hersteller

4D Technology entwickelt interferometrische Messsysteme für die hochpräzise Charakterisierung von Oberflächen und Wellenfronten. Die patentierte Dynamic Interferometry® Technologie ermöglicht schnelle Messungen auch unter Umgebungsbedingungen, bei denen klassische phasenschiebende Interferometer durch Vibrationen oder Luftbewegungen beeinträchtigt werden.

Spezifikationen

Spezifikation Wert
Vertikale Auflösung ab 1 Å, objektivabhängig
Messfeld 0,42–9,4 mm, abhängig vom Objektiv
Objektive 0,9× bis 50×
Beleuchtung LED, 460 nm
Kamera 5 MP, 12 Bit
Abmessungen 250 × 250 × 90 mm
Gewicht 5,3 kg
Automatisierung Für Roboterintegration geeignet

Anwendungen

  • 3D-Oberflächen- und Rauheitsmessung
  • Qualitätskontrolle optischer Komponenten
  • Messung von Spiegeln und Teleskopoptiken
  • Charakterisierung polierter und beschichteter Oberflächen
  • Prüfung von Linsen und Präzisionsoptiken
  • Oberflächenanalyse in der Halbleiterfertigung
  • Messung von Wafern und technischen Oberflächen
  • Charakterisierung von Metall-, Glas- und Keramikoberflächen
  • Forschung und Materialwissenschaft
  • Prozessentwicklung und Produktionsüberwachung
  • Automatisierte Qualitätskontrolle und Roboterintegration

Messbereiche

Parameter Wert
Vertikale Auflösung ab 1 Å
Messfeld 0,42–9,4 mm, objektivabhängig
Messbare Rauheit bis ca. 115 nm*
Messzeit ca. 0,1 s
Reflektivität ca. 0,5–100 %
Oberflächen Geeignet für eine Vielzahl reflektierender Oberflächen

Optionen

  • Verschiedene Objektive für unterschiedliche Messfelder und Auflösungen
  • Konfiguration für Handheld-Anwendungen
  • Integration in automatisierte Messsysteme und Roboterzellen
  • Kalibrierstandards für normgerechte Oberflächenmessungen
  • Externe Bedien- und Steuerungsmöglichkeiten
  • Anpassung an kundenspezifische Messaufgaben

Video

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