3D光学轮廓仪

UP-2000 高速白光干涉仪

UP-2000 是一款全自动白光干涉仪和先进的 3D 光学轮廓仪,专为快速、准确且非接触式的表面表征而设计。 它可对表面粗糙度、台阶高度、膜厚及表面形貌进行亚纳米级的高速测量,因此非常适合要求严苛的研究、开发和质量控制应用。 其直观的操作界面使用户能够以最少的设置完成精确测量,从而提高生产效率和重复性。UP-2000 符合 ISO 表面计量标准,可为各种材料和行业提供可靠、高分辨率的数据,并以卓越的精度支持常规检测和高级分析工作流程。

主要特点

用于快速采集的高速彩色摄像机

UP-2000 配备了一台业界领先的 200 fps 高速相机,可进行快速白光干涉测量(WLI)和相位偏移干涉测量(PSI)。 高帧率在保持亚纳米级精度的同时显著缩短了扫描时间,为科研、制造和质量控制应用提供快速、准确且可靠的 3D 表面测量解决方案。

WLI和PSI双测量模式

UP-2000 配备四波段 LED 光源,提供红、蓝、绿和白光,可优化白光干涉测量(WLI)和相位移干涉测量(PSI)。 自动波长选择功能可在不同材料上最大限度地提高图像对比度,无需更改光学设置,即可实现快速、准确且用途广泛的非接触式三维表面测量。

符合 ISO 标准的分析软件

只需加载一个测量配方并点击“开始”,UP-2000 便会直接从 3D 数据集自动测量并生成 Ra、Rq、Rz(ISO 4287)以及 Sa、Sq、Sz(ISO 25178)的测量报告。 自动分析、一键生成报告以及可选的自动报告打印功能,简化了表面测量工作流程,无需任何测量经验。

自动拼接

一键式自动图像拼接功能可将多个相邻扫描结果无缝整合为一张大面积的3D表面图。高精度交叉滚轮平台确保了各次扫描之间的精确定位,而UP-2000则会自动对齐并拼接完整的数据集。由此实现快速、可靠的大面积表面测量,具有卓越的精度和重复性。

任何放大倍率下均具备亚纳米级Z轴分辨率

UP-2000 采用最新一代编码器,无论扫描范围或物镜放大倍率如何,均能提供亚纳米级的垂直分辨率。稳定的 Z 轴精度确保在不同的应用场景、操作人员和生产环境下,都能进行可靠且可重复的 3D 表面测量,因此非常适合用于精密表面计量和质量控制。

更多相关信息

成像模式白光干涉法
表面测量粗糙度、3D地形、台阶高度和表面纹理
电动XYZ工作台150 × 200 × 150 毫米
国际标准ISO 25178 - ISO 16610 - ISO 12781 - ISO 4287 - EUR 15178

常见问题解答

与采用较慢摄像头的传统WLI系统相比,这款200 FPS高速摄像头显著缩短了扫描时间。单个区域的粗糙度测量仅需几秒钟。大面积拼接测量的耗时取决于区域数量,但一旦启动工艺配方,自动拼接工作流即可在无需操作员干预的情况下运行。
UP-2000 可直接从 3D 数据集中计算所有标准轮廓粗糙度参数(Ra、Rq、Rz、 Rt — ISO 4287)以及面状表面纹理参数(Sa、Sq、Sz、Ssk、Sku 等 — ISO 25178),这些参数均直接基于 3D 数据集计算得出。该分析符合 ISO 标准,且参数选择可在测量配方中进行配置。
是的。基于配方操作和自动生成报告的功能,使 UP-2000 非常适合用于生产质量控制。操作员只需加载配方、放置样品并点击“开始”按钮,系统就会自动生成结果,其中包括合格/不合格标准。常规测量无需进行光学对准或手动对焦调整。
接触式测针轮廓仪会将金刚石测针在表面上拖曳,这可能会划伤软质材料,并留下测量伪影。UP-2000白光干涉仪采用非接触式测量,不会损伤样品表面。此外,它能捕获完整的3D面图,而非单条轮廓线,从而提供更全面的表面表征。 在质量标准中,除了轮廓参数(Ra、Rq)外,表面粗糙度参数(Sa、Sq)也被越来越频繁地纳入规定。
如果需要进行共聚焦显微镜观察、暗场缺陷检测,或对透明及陡峭斜面进行测量,UP-3000 则是更高级的机型。它在白光成像(WLI)功能的基础上,增加了旋转盘共聚焦、暗场、双摄像头以及四色 LED 照明功能。 对于大型样品(300 × 300 毫米),以及需要集成膜厚测量、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱功能的情况,UP-5000 是理想的选择。
白光干涉测量法(WLI)在记录干涉条纹相干性的同时,沿垂直方向对焦进行扫描,因此适用于中等粗糙度的表面(Ra值最高可达几微米)。 相位偏移干涉法(PSI)通过分析固定干涉图样的相位,可在非常光滑的表面(Ra 小于约 50 纳米)上提供最高的 Z 向分辨率。UP-2000 无需更改硬件即可支持这两种模式——软件会根据测量配方选择 WLI 或 PSI。
白光干涉仪是一种非接触式光学仪器,利用宽带白光干涉原理测量表面形貌。分光器将入射光分成两束:一束为照射样品的测量光束,另一束为从平面参考镜反射回来的参考光束。 当两束光重新结合时,会形成干涉图样,其条纹位置反映了表面高度。通过在垂直方向上扫描并记录条纹,该仪器可生成表面的三维高度图。该方法无需接触样品即可实现亚纳米级的垂直分辨率,因此适用于精密、已加工或易受污染影响的表面。
UP-2000 可测量表面粗糙度(Ra、Rq、Sa、Sq及相关参数)、台阶高度、磨损痕迹深度和体积,以及3D表面形貌。该设备既支持用于中等粗糙度表面的白光干涉法,也支持用于极光滑、镜面表面的相位移干涉法。 可变焦成像技术将测量范围扩展至高度变化较大的样品。所有测量均为非接触式,并符合 ISO 25178 / ISO 4287 标准。UP-2000 特别适用于抛光金属、光学元件、镀膜基板以及精密加工零件。
UP-2000 适用于需要快速、可重复且非接触式表面粗糙度和台阶高度测量的质量控制工程师、计量技术人员以及表面科学研究人员。对于将吞吐量、易用性以及与操作人员无关的测量结果视为优先考虑的生产质检线而言,该设备是一个实用的选择。 研究实验室将其用于摩擦学测试后的磨损痕迹分析、基于台阶高度的涂层厚度验证,以及表面处理前后表面纹理的表征。该设备服务于航空航天、汽车、光学、涂层、生物医学设备及半导体制造等行业。

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