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激光共聚焦顯微鏡如何獲取缺陷部分三維形貌信息
之于測(cè)量鋼體材料樣品, 使用肉眼可以看到表面有一些細(xì)微的小黑點(diǎn), 假使我們采用金相顯微鏡觀察, 即使放大到大的倍數(shù), 只能觀察到有黑色區(qū)域, 很難去區(qū)分黑點(diǎn)的形態(tài)。我們采用激光掃描共聚焦顯微鏡對(duì)此處缺陷進(jìn)行測(cè)量觀察。首先采用普通光源觀察黑色小點(diǎn), 將黑色小點(diǎn)移動(dòng)至觀察區(qū)域, 再將光源轉(zhuǎn)換到激光部分, 利用激光對(duì)缺陷部分進(jìn)行深度方向的逐層掃描, 得到缺陷處的三維形貌信息。結(jié)果顯而易見(jiàn)。很明顯黑色斑點(diǎn)是由一些小坑構(gòu)成的。在經(jīng)過(guò)坑的部位畫一條測(cè)量線, 如測(cè)量結(jié)果報(bào)告圖所示，測(cè)量線的高度信息所示坑的沿著測(cè)量線方向的大寬度、大深度等信息一目了然。當(dāng)然還可以對(duì)其他有需要的缺陷處的多處尺寸分別進(jìn)行測(cè)量。分析可知這些黑色的小斑點(diǎn)應(yīng)該是鋼材加工過(guò)程中有異物壓入或者腐蝕留下的痕跡。
在缺陷分析過(guò)程中, 激光共聚焦顯微鏡充分發(fā)揮了其在三維形貌測(cè)量上的優(yōu)勢(shì), 在普通光學(xué)顯微鏡已經(jīng)無(wú)法分辨的高度方向的信息時(shí), 它*這一空白, 對(duì)其微觀形貌進(jìn)行了三維分析, 并且得到了整個(gè)觀察區(qū)域在三維空間上的坐標(biāo), 對(duì)金屬材料表面黑色缺陷的來(lái)源分析起到了關(guān)鍵性作用。激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)已發(fā)展得較為成熟, 在眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。而在金屬材料微觀觀察上, 激光掃描共聚焦顯微鏡具有很多優(yōu)勢(shì)。他優(yōu)于普通光學(xué)顯微鏡的分辨率及清晰度;對(duì)試樣和檢測(cè)環(huán)境要求低, 操作方便快捷, 可以做到無(wú)損檢測(cè);可以對(duì)空間三維形貌進(jìn)行掃描,直觀顯示觀察對(duì)象的三維形貌圖;可對(duì)諸如體積、面積、晶粒、膜厚、深度、長(zhǎng)寬、線粗糙度、面粗糙度等表面形貌信息進(jìn)行測(cè)量。因此, 激光掃描共聚焦顯微鏡在金屬材料研發(fā)領(lǐng)域尤其是微觀組織形貌觀察上有著十分廣闊的應(yīng)用前景。