Konfokales Weisslichtmikroskop µSurf

Konfokales Weisslichtmikroskop µSurf ®

Seit vielen Jahren forscht das PtU auf dem Gebiet der Tribologie und der dreidimensionalen Oberflächenbeschreibung. Im Rahmen dieser Forschungstätigkeit konnte Anfang 2002 in Kooperation mit der Firma Nanofocus ein neues optisches Messgerät angeschafft werden. Hierbei handelt es sich um ein Weißlichtmikroskop µSurfTM, das nach dem konfokalen Messprinzip arbeitet. Innovativer Vorteil dieses Messgerätes ist die schnelle und berührungslose 3D-Erfassung von technischen Oberflächen.

Mittels einer schnellen Firewire-Kamera werden Aufnahmen mit einer Auflösung von 512x512 Höhenpunkten innerhalb einer Messzeit von circa einer Minute erzeugt. Die Verschiebung des Mikroskopobjektivs erfolgt hier mit Hilfe eines schnellen Piezoaktors (350µm Verfahrweg, 10nm Auflösung) oder eines Schrittmotors (100mm Verfahrweg, 100nm Auflösung).

Je nach Genauigkeitsanforderung und Anwendungsfall können ähnlich einem normalen Auflichtmikroskop verschiedene Optiken mit Vergrößerungsfaktoren zwischen 10 und 50 eingesetzt werden.

Die Auswertung der Rohdaten und das Errechnen der Höheninformation geschieht mit Hilfe eines herkömmlichen PC. Zusätzlich existieren umfangreiche Analyseprogramme, die es ermöglichen, wichtige Kennwerte zur Beurteilung von Topografien zur ermitteln. Zur Abbildung größerer Messbereiche können vollautomatisch eine Vielzahl von Einzelaufnahmen mittels Präzisionsverfahrtisch und Software zu einem großen Gesamtdatensatz zusammengefügt werden.

Dieses Messgerät untermauert die herausragende Stellung des PtU auf dem Gebiet der Tribologie und der 3D-Oberflächenbeschreibung und erweitert die Tribologieforschung sowohl in der Blechumformung als auch der Massiv- und Innenhochdruckumformung.

Technische Daten:

  • High-Speed-Progressive-Scan-Digital-Kamera 58fps, 512x512 Pixel, Firewire
  • Hochleistungs-Xenon-Lichtquelle
  • x-y-Präzisionsfahrtisch, Achsenauflösung 0,1 µm
  • schneller Piezoaktor zur Verstellung der z-Achse, Auflösung < 1 nm
  • Einzelbildfelder je nach Optik: 1600x1600 µm bis 160x160 µm mit entsprechenden lateralen Auflösungen von 2,9 bis 0,31 µm und Auflösungen in Höhenrichtung bis in den Sub-Nanometerbereich
  • Max. Anzahl von Einzelaufnahmen in einem Gesamtdatensatz: 250 entsprechend einer aufgenommenen Topografie von ca. 14 x 40 mm