靶丸內(nèi)表面輪廓是激光核聚變靶丸的關(guān)鍵參數(shù)，需要精密檢測(cè)。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量基本原理，建立了靶丸內(nèi)表面輪廓的白光共焦光譜測(cè)量方法。此外，搭建了靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，建立了基于靶丸光學(xué)圖像的輔助調(diào)心方法，實(shí)現(xiàn)了靶丸內(nèi)表面輪廓的精密測(cè)量，獲得了準(zhǔn)確的靶丸內(nèi)表面輪廓曲線; 對(duì)測(cè)量結(jié)果的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和不確定度分析，結(jié)果表明，白光共焦光譜能實(shí)現(xiàn)靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測(cè)量.光譜共焦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的定量分析。高速光譜共焦產(chǎn)品使用誤區(qū)
集成于2D掃描系統(tǒng)上，光譜共焦位移傳感器可以提供針對(duì)負(fù)載表面形貌的2D和高度測(cè)量數(shù)據(jù)。創(chuàng)新的光譜共焦原理使本傳感器可以直接透過(guò)透明件工件的前后表面測(cè)量厚度，整個(gè)過(guò)程需要使用一個(gè)傳感器從工件的一個(gè)側(cè)面測(cè)量。相對(duì)于三角反射原理的激光位移傳感器，本儀器因采用同軸光，從而可以更有效地測(cè)量弧工件的厚度。高采樣頻率，小尺寸體積和卡放的數(shù)據(jù)接口，使本儀器非常容易集成至在線生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)線上檢測(cè)。由于采用超高的采樣頻率和超高精度,光譜共焦傳感器可以對(duì)震動(dòng)物件進(jìn)行測(cè)量,傳感器采用的非接觸設(shè)計(jì)，避免測(cè)量過(guò)程中對(duì)震動(dòng)物件造成干擾，同時(shí)可以對(duì)復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量和分析。南京光譜共焦性價(jià)比高企業(yè)光譜共焦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的光學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析。
采用對(duì)比測(cè)試方法，首先對(duì)基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測(cè)量精度進(jìn)行了考核，圖5(a)是靶丸外表面輪廓的原子力顯微鏡輪廓儀和白光共焦光譜輪廓儀的測(cè)量曲線。為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了偏移。從圖中可以看出，二者的低階輪廓整體相似，局部的輪廓信息存在一定的偏差，原因在于二者在靶丸赤道附近的精確測(cè)量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測(cè)量。圖5(b)是靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)的功率譜曲線，從圖中可以看出，在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)，兩種方法的測(cè)量結(jié)果一致性較好，當(dāng)模數(shù)大于100時(shí)，白光共焦光譜的測(cè)量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測(cè)量數(shù)據(jù)，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測(cè)量數(shù)據(jù)信噪比相對(duì)較差的特點(diǎn)。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個(gè)量級(jí)，同時(shí)，受環(huán)境振動(dòng)、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)高頻隨機(jī)噪聲可達(dá)100nm左右。
高像素傳感器設(shè)計(jì)方案取決于的光對(duì)焦水平，要求嚴(yán)格圖象室內(nèi)空間NA的眼鏡片。另一方面，光譜共焦位移傳感器的屏幕分辨率通常采用光譜抗壓強(qiáng)度的全半寬來(lái)精確測(cè)量。高NA能夠降低半寬，提高分辨率。因而，在設(shè)計(jì)超色差攝像鏡頭時(shí)，NA應(yīng)盡可能高的。高圖象室內(nèi)空間NA能提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率，使待測(cè)表層輪廊以比較大視角或一定方向歪斜。可是，NA的提高也會(huì)導(dǎo)致球差擴(kuò)大，并產(chǎn)生電子光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化難度。傳感器檢測(cè)范圍主要是由超色差鏡片的縱向色差確定。因?yàn)楣庾V儀在各個(gè)波長(zhǎng)的像素一致，假如縱向色差與波長(zhǎng)之間存在離散系統(tǒng)，這類(lèi)離散系統(tǒng)也會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)器在各個(gè)波長(zhǎng)的像素或敏感度存在較大差別，危害傳感器特性?？v向色差與波長(zhǎng)的線性相關(guān)選用線形相關(guān)系數(shù)來(lái)精確測(cè)量，必須接近1。一般有兩種方法能夠形成充足強(qiáng)的色差：運(yùn)用玻璃的當(dāng)然散射;應(yīng)用衍射光學(xué)元器件(DOE)。除開(kāi)生產(chǎn)制造難度高、成本相對(duì)高外，當(dāng)能見(jiàn)光根據(jù)時(shí)，透射耗損也非常高。光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的微小變形進(jìn)行精確測(cè)量，對(duì)于研究材料的性能具有重要意義。
主要對(duì)光譜共焦傳感器的校準(zhǔn)時(shí)的誤差進(jìn)行研究。分別利用激光干涉儀與高精度測(cè)長(zhǎng)機(jī)對(duì)光譜共焦傳感器進(jìn)行測(cè)量，用球面測(cè)頭保證光譜共焦傳感器的光路位于測(cè)頭中心，以保證光譜共焦傳感器的在測(cè)量時(shí)的安裝精度，然后更換平面?zhèn)阮^，對(duì)光譜共焦傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。用 小二乘法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到測(cè)量數(shù)據(jù)的非線性誤差。結(jié)果表明：高精度測(cè)長(zhǎng)機(jī)校準(zhǔn)時(shí)的非線性誤差為0.030%，激光干涉儀校準(zhǔn)時(shí)的分析線性誤差為0.038%。利用 小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及非線性誤差的計(jì)算，減小校準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生的同軸度誤差及光譜共焦傳感器的系統(tǒng)誤差，提高對(duì)光譜共焦傳感器的校準(zhǔn)精度。光譜共焦技術(shù)的發(fā)展將有助于解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中的問(wèn)題。防水光譜共焦工廠
光譜共焦技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用。高速光譜共焦產(chǎn)品使用誤區(qū)
隨著機(jī)械加工水平的不斷發(fā)展，各種的微小的復(fù)雜工件都需要進(jìn)行精密尺寸測(cè)量與輪廓測(cè)量，例如：小工件內(nèi)壁溝槽尺寸、小圓倒角等的測(cè)量，對(duì)于某些精密光學(xué)元件可以進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測(cè)量，避免在接觸測(cè)量時(shí)劃傷光學(xué)表面，解決了傳統(tǒng)傳感器很難解決的測(cè)量難題。一些精密光學(xué)元件也需要進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測(cè)量，以避免接觸測(cè)量時(shí)劃傷光學(xué)表面。這些用傳統(tǒng)傳感器難以解決的測(cè)量難題，均可用光譜共焦傳感器搭建測(cè)量系統(tǒng)以解決。通過(guò)自行塔建的二維納米測(cè)量定位裝置，選用光譜其焦傳感器作為測(cè)頭，實(shí)現(xiàn)測(cè)量超精密零件的二維尺寸，滾針對(duì)渦輪盤(pán)輪廓度檢測(cè)的問(wèn)題，利用光譜共焦式位移傳感器使得渦輪盤(pán)輪廓度在線檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠得以實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，在進(jìn)行幾何量的整體測(cè)量過(guò)程中，還需要采取多種不同的方式對(duì)其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化。從而讓幾何尺寸的測(cè)量更為準(zhǔn)確。高速光譜共焦產(chǎn)品使用誤區(qū)
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