《樹狀衍生多功能二、三維微納圖像綜合測量系統》是依託華中科技大學，由謝鐵邦擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：樹狀衍生多功能二、三維微納圖像綜合測量系統
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：謝鐵邦
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
擬研製一台多功能的顯微圖像測量儀，它具有如下功能：（1）可獲取高倍大面積無痕拼接圖像並測量；（2）可獲取高倍大面積三維顯微圖形並測量；（3） 可獲取納米三維圖形並測量；（4）振動測量。儀器的圖像測量面積為50mm×50mm，X、Y最高解析度為1nm，Z向最高解析度為0.1nm。儀器最主要的創新點是：由一個測量顯微鏡基體派生出多種測量功能。它與在儀器上安裝不同原理感測器而獲取多功能的顯微鏡有本質上的不同。儀器可用於非接觸測量也可用於接觸測量；可進行工程表面的測量，也可進行納米表面的測量，可進行單幅圖像測量，也可進行大面積無痕拼接及測量，儀器可用於IT、MEMS、醫學、生物工程、光學、超精加工，材料學等領域的基礎研究，同時也可廣泛用於工業生產。
結題摘要
本課題主要研究了基於白光干涉顯微鏡主體的多功能表面形貌測量理論和技術，研製了樹狀衍生多功能形貌測量系統，用於測量各種超精加工表面、微小型零部件、微機電系統、半導體器件的形貌。研究了白光干涉計量理論，以及白光干涉垂直掃描測量方法、白光計量原子力探針掃描測量方法和白光計量金剛石垂直測量方法，研製了多功能測頭。研製了包括大量程計量型納米級垂直掃描系統和大量程計量型納米級共運動平面X-Y二維精密工作檯的大量程計量型納米驅動系統，採用粗/精兩級驅動，同一雷射干涉位移計量系統對位移進行實時計量，垂直方向可以實現3mm的運動範圍和0.6nm的理論運動解析度；X、Y向運動範圍為40mm×40mm，工作檯粗、精驅動實際運動解析度分別可以達到1µm和1nm。開發了超精密表面形貌測量和分析評定系統軟體，該軟體可以實現圖像顯微測量、白光干涉垂直掃描測量、原子力探針掃描測量、觸針接觸式測量四種測量功能。研製的樹狀衍生多功能形貌測量系統，其縱、橫向測量解析度均可以達到納米量級，垂直測量解析度小於1nm，橫向測量解析度理論上可以達到2nm。課題對研究理論進行了試驗分析和驗證，對測量系統的性能指標進行了比對試驗，對測量系統的示值相對誤差、重複性、穩定性等性能進行了測試和驗證，並將測量系統套用於超精密加工表面、MEMS、光學元件的表面形貌測量。
