產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS） 表面結(jié)構(gòu) 區(qū)域法 第600部分：區(qū)域形貌測(cè)量方法的計(jì)量特性 征求意見稿

1產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第600部分：區(qū)域形貌測(cè)量方法的計(jì)量特性本文件規(guī)定了用于表面形貌測(cè)量的區(qū)域法測(cè)量儀器的計(jì)量特性。由于表面輪廓可以從表面形貌圖像中提取，因此本文件中大多數(shù)術(shù)語也可以應(yīng)用于輪廓法—z軸方向名義上平行于z掃描軸（對(duì)于有z掃描的光學(xué)系統(tǒng)），光軸（對(duì)于非掃描光學(xué)系統(tǒng)）或者注2：對(duì)于相關(guān)概念，評(píng)價(jià)區(qū)域，見ISO25178-2:2021,3.2注2：亦可參見“機(jī)械表面”[ISO25178-2:20注3：不同光學(xué)方法確定的電磁表面可能不同。光學(xué)方法的示例可參見ISO25178-602至ISO251783注2：一個(gè)x（y或z）方向的實(shí)際量對(duì)應(yīng)于一個(gè)測(cè)得量XM（YM或ZM）。放大倍數(shù)amplificationcoeffαx,αy,αzlx,ly,lz注：例如圖2中的曲線4。4△x(x,y),△y(x,y)注3：對(duì)于某些儀器，因?yàn)槠鋬H在運(yùn)動(dòng)時(shí)采集數(shù)據(jù)，所以其儀器噪聲不能與其他類型的測(cè)量噪聲完全分離。如果這樣，測(cè)得的噪聲會(huì)包含一個(gè)動(dòng)態(tài)成分。另請(qǐng)參見靜態(tài)噪聲（3.2表面形貌重復(fù)性surfacetopography注2：有關(guān)重復(fù)性和其相關(guān)概念的討論，亦可參見VIM[10],2.155A——儀器；D——信號(hào)；B——樣品；E——環(huán)境振動(dòng)；B’——噪聲作用下的樣品；F——外部光源；C——數(shù)據(jù)處理；G——溫度變注：術(shù)語“提取表面”在ISO12180-1:20116描述儀器的高度響應(yīng)與表面形貌空間頻率之間函數(shù)關(guān)注3：有多種方法用某一參數(shù)來表征儀器傳遞函數(shù)的特性，詳見3.—橫向周期限D(zhuǎn)LIM（參見3.1.21和ISO251—觸針針尖半徑rTIP（參見ISO25178注1：橫向周期限是用于描述表面形貌測(cè)量儀器的空間或橫向分辨力以及區(qū)分和測(cè)量空間相近表面特征能力的一個(gè)量化指標(biāo)。其值取決于表面特征的高度和所使用的表面探測(cè)方法。7—s濾波器（見ISO25178-2:2021,3.1注3：此概念也適用于接觸（觸針）式儀器注4：關(guān)于使用觸針儀器測(cè)量正弦表面的空間分辨力問題的討論，見參b）當(dāng)t大于Wl時(shí)，用觸針儀器測(cè)得的輪廓；柵格深度可以正確測(cè)量c）當(dāng)t小于Wl時(shí)，用觸針儀器測(cè)得的輪廓；觸針無法測(cè)量谷底的點(diǎn)，’——測(cè)得溝槽深度；Wl——全高度轉(zhuǎn)換的極限寬度。ΦMS8計(jì)量特性metrologicalcharact注1：計(jì)量特性的校準(zhǔn)是需要的[15][1產(chǎn)生基準(zhǔn)表面的儀器組件，在這個(gè)基準(zhǔn)表面內(nèi)，探測(cè)系統(tǒng)注：在x和y軸掃描的區(qū)域法表面結(jié)構(gòu)測(cè)量儀器中，采用區(qū)域基準(zhǔn)導(dǎo)向建立一個(gè)基準(zhǔn)表面[ISO25178-2:2021,測(cè)量速度speedofmeasur93.3光學(xué)系統(tǒng)測(cè)量光學(xué)帶寬measurementopticalbanBλ0測(cè)量光波長measurementopticalwaveleλ0注：測(cè)量光波長受光源光譜、光學(xué)組件的光譜α注：該角有時(shí)稱為“光錐半角”，見圖5。AN=n(λ)sinα表征光學(xué)橫向分辨力的量，定義為兩個(gè)點(diǎn)源在滿足一個(gè)點(diǎn)源的像的一級(jí)衍射極小值與另一個(gè)點(diǎn)源注1：瑞利準(zhǔn)則通常應(yīng)用于非相干成像系統(tǒng)。對(duì)于充滿物鏡入瞳的理想非相干光系統(tǒng)，瑞利準(zhǔn)則取值為0.61λ0/AN。注2：該參數(shù)可用于表征高度遠(yuǎn)小于λ0特征結(jié)構(gòu)的光學(xué)形貌測(cè)注2：在與上述注釋相同的測(cè)量條件下，斯派羅準(zhǔn)則約等于0.50λ0/AN的空間周期，此時(shí)理論的儀器響應(yīng)降至零。注3：對(duì)于理想的相干（例如：激光）光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)的斯派羅準(zhǔn)則等于0.73λ0/AN。注4：該參數(shù)可用于表征高度遠(yuǎn)小于λ0特征結(jié)表征光學(xué)橫向分辨力的量，由可以探測(cè)到的最小衍射光柵間距給注1：對(duì)于充滿物鏡入瞳的理想非相干光學(xué)系統(tǒng)，其阿貝分辨力極限等于0.5λ0/AN。注2：對(duì)于理想的相干（例如：激光）光學(xué)系統(tǒng)，其阿貝分辨力極限等于λ0/AN。3.4工件的光學(xué)屬性注3：ISO10110-8:2019,3.光學(xué)非均勻材料opticalnon-uniformma注：光學(xué)非均勻材料可能會(huì)因視場(chǎng)不同而引入測(cè)量相位差4用于表面結(jié)構(gòu)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量特性區(qū)域法表面結(jié)構(gòu)測(cè)量儀器的計(jì)量特性見表1。規(guī)定形貌空間分辨力時(shí)應(yīng)明確說明具體參數(shù)。見αx，αy，αzx,y,zlx，ly，lzx,y,zZFLTzNMzz△x(x,y)，△y(x,y)x,y,z注1：根據(jù)測(cè)量應(yīng)用的不同，其他軸運(yùn)動(dòng)誤注2：最大可測(cè)斜率是表面形貌測(cè)量儀器需規(guī)定的重要限制，但是用戶不需要測(cè)量此參數(shù)，除非它對(duì)于某些類型的光學(xué)儀器，物鏡的數(shù)值孔徑很大程度上決定了表面測(cè)量的最大可測(cè)局部斜率。圖測(cè)量更大的斜率，是因?yàn)榇植诒砻鎸?duì)光的散射，使得一部b）表面相對(duì)于光軸有明顯傾斜，因此沒有光信號(hào)通過物鏡返回到探測(cè)器使用數(shù)值孔徑0.95AN的干式物鏡時(shí)，最大可測(cè)局部表面斜率可達(dá)72度。更大的斜率可以用更高數(shù)值孔徑AN的物鏡來測(cè)量，如水浸或油浸物鏡，盡管它們可能不適用于工業(yè)本文件規(guī)定了用于表面形貌測(cè)量的區(qū)域法測(cè)量儀器的計(jì)ABCDEFG??Profile—Part2:Terms,definrequirementsforGPSmeasuringeqAreal—Part6:ClassificatiSurfaceTopography.Springer-Verlag,Berlscalesofarealsurface