Назначение
Микроскопы конфокальные лазерные измерительные LEXT OLS5000 (далее - микроскопы) предназначены для измерений линейных размеров элементов рельефа по осям Х, Y и Z и параметров шероховатости поверхности твердотельных объектов.
Описание
Принцип действия микроскопа основан на использованием диафрагмы, размещённой в плоскости промежуточного изображения и ограничивающей поток фонового рассеянного света, излучаемого не из фокальной плоскости объектива. Данная диафрагма играет роль пространственного фильтра: чем меньше диаметр диафрагмы, тем меньше размеры области, из которой выходит излучение, способное пройти через указанную диафрагму и сделать вклад в информативный сигнал.
В конфокальном микроскопе в каждый момент времени происходит регистрация изображения из одной точки объекта. Полное изображение объекта в конфокальном микроскопе формируется путем последовательной регистрации света, исходящего из этих элементарных объемов с применением сканирующей системы. Это позволяет получить серии изображений на различных глубинах фокальной плоскости внутри образца (т. н. оптическое секционирование образца по глубине), и затем реконструировать трехмерное изображение образца из этих серий.
В Микроскопе использован сканер новой конструкции, который обладает пониженной дисторсией и минимальными оптическими абберациями. Для отклонения по оси Х используется МЭМС - сканер с электромагнитным приводом, а по оси Y - гальваносканер. Для удобства работы в Микроскопе реализована двухканальная система конфокальной оптики с двумя различными конфокальными диафрагмами. Выбор диафрагмы осуществляется автоматически в зависимости от типа объектива и режима получения изображения.
Микроскоп включает две оптические системы:
- лазерную конфокальную оптическую систему, использующую лазерный диод с длиной волны 405 нм и высокочувствительный фотоумножитель,
- оптическую систему цветного изображения с белым светодиодом и CMOS матрицей.
Конструктивно Микроскоп состоит из основного блока, выполненного в настольном исполнении, блока электроники и персонального компьютера с предустановленным программным обеспечением для управления работой микроскопа. Основной блок включает столик образцов, перемещаемый по осям X, Y ручным приводом или автоматически в зависимости от модели микроскопа, и измерительную оптическую головку с набором объективов, перемещение которой по оси Z контролируется измерительной системой микроскопа.
Микроскоп имеет несколько модификаций: OLS5000-SAF, OLS5000-SMF, OLS5000-LAF, OLS5000-EAF, OLS5000-EMF, которые отличаются приводом столика образцов и диапазоном его перемещения, а также максимальной высотой исследуемого объекта.
Пломбирование микроскопа не предусмотрено. Общий вид микроскопа и место нанесения знака поверки приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид микроскопа конфокального лазерного LEXT OLS 5000
Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Управление микроскопом и обработки результатов измерений осуществляется с помощью встроенной ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «OLYMPUS OLS5000». ПО «OLYMPUS OLS5000» позволяет проводить измерения линейных размеров элементов рельефа по осям X, Y Z, в том числе определять в автоматическом режиме значение шага шаговых структур, измерять параметры шероховатости поверхности, толщину пленок, производить сшивку изображений, полученных в различных положениях столика объектов в условиях частичного перекрытия изображений. ПО «OLYMPUS OLS5000» не может быть использовано отдельно от микроскопа.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1_
| Идентификационное наименование ПО | OLYMPUS OLS5000 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.2.1.116 или выше |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Уровень защиты ПО соответствует типу «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров по оси Z, мкм | от 0,5 до 800,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров по оси Z, мкм (где L - измеряемая длина, мкм) | ±(0,15+L/100) |
| СКО случайной составляющей погрешности измерений линейных размеров по оси Z, мкм, не более - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | 0,030 0,012 0,012 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров по оси Z на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм (где L - измеряемая длина, мкм) - объектив 10х - объектив 20х или выше | ±(5,0+L/100) ±(1,0+L/100) |
| Диапазон измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, мкм - объектив 10х - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | от 30 до 1200 от 15 до 600 от 5 до 250 от 2 до 120 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, % | ±1,5 |
| СКО случайной составляющей погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY в пределах поля зрения объектива, мкм, не более - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | 0,05 0,04 0,02 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY на сшитых панорамных изображениях (для модификаций SAF и EAF), мкм (где L - измеряемая длина, мм) - объектив 10х - объектив 20х - объектив 50х - объектив 100х | ±(24+L/2) ±(15+L/2) ±(9+L/2) ±(7+L/2) |
| Диапазон измерений шероховатости, мкм, по параметру - Ra - Rz | от 0,025 до 100 от 0,05 до 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений шероховатости, мкм, по параметру - Ra - Rz (где Ra, Rz - параметры шероховатости, мкм) | ±(0,003+0,04-Ra) ±(0,006+0,04-Rz) |
| Наименование характеристики | Модификация прибора |
| OLS5000- SAF | OLS5000- SMF | OLS5000- LAF | OLS5000- EAF | OLS5000- EMF |
| Разрешение в плоскости XY, нм, не более | 1 |
| Разрешение по оси Z, нм, не более | 0,5 |
| Диапазон перемещения столика образцов, мм | 100х100 | 100х100 | 300х300 | 100х100 | 100х100 |
| Привод столика образцов | мотори зованный | ручной | мотори зованный | мотори зованный | ручной |
| Максимальная высота образцов, мм | 100 | 40 | 37 | 210 | 150 |
| Масса, кг, не более - основной блок; -блок электроники | 31 | 32 | 50 | 43 | 44 |
| 12 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более: - основной блок - блок электроники | 360х275х510 180х360х380 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +18 до +22 80 |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | от 210 до 230 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 280 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель основного блока в виде наклейки и на титульвнный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Микроскоп конфокальный лазерный измерительный | LEXT OLS5000-X, где Х: SAF (либо SMF, LAF, EAF, EMF) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 76632-19 «Микроскопы конфокальные лазерные измерительные LEXT OLS5000. Методика поверки», утвержденному АО «НИЦПВ» 08 июня 2019 г.
Основные средства поверки:
- мера ширины и периода специальная МШПС-2.0К (рег. № 33598-06);
- меры длины концевые плоскопараллельные номинальным значением 0,5 мм и 1 мм 3-го разряда согласно Государственной поверочной схеме (Приказ Росстандарта от 29.12.2018 г. №2840);
- объект-микрометр ОМО (рег. № 590-63);
- мера длины штриховая типа ПБ по ГОСТ 12069-90 (диапазон измерений 0-200 мм);
- меры шероховатости эталонные ПР0-10 (рег. № 66933-17) с номинальными значениями по параметру шероховатости Ra 0,025 мкм и 77 мкм.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого микроскопа с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель основного блока микроскопа в виде наклейки, как показано на рисунке 1 и на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя
76632-19: Методика поверкиСкачать9.0 Мб
54030-13
