Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie
Die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) ist eine spezielle Form der Konfokalmikroskopie zur berührungslosen optischen Vermessung von Oberflächen. Dabei wird die Oberfläche mit einem fokussierten Laser punktweise abgetastet, wodurch Rauheit, Welligkeit, Ebenheit sowie feinste Oberflächenstrukturen mit hoher Auflösung erfasst werden können. Im Vergleich zu taktilen Messverfahren bietet die CLSM eine deutlich höhere Messgenauigkeit und eignet sich auch für empfindliche oder weiche Materialoberflächen. Durch die konfokale Blende im Strahlengang wird außerhalb der Fokusebene liegendes Licht unterdrückt, was eine hohe Tiefenauflösung und die Erfassung dreidimensionaler Oberflächentopografien ermöglicht.
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum Oberflächenmessungen mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie als Dienstleistung durch.
- 2D-Profil-Rauheit
- 2D-Profil-Welligkeit
- 3D-Flächen-Rauheit
- 3D-Flächen-Welligkeit
- Ebenheit messen
- Parallelität messen
- Schichtdickenmessung
- Folienstärken bestimmen
- Strukturanalyse Oberfläche
- Oberflächencharakterisierung: Optische Messgeräte werden zur präzisen dreidimensionalen Vermessung der Oberflächentopographie eingesetzt. Damit können Rauheit, Welligkeit und andere Texturen bestimmt werden.
- Schichtdickenmessung: Die Schichtdicken dünner transparenter Schichten auf Substraten können mit einem optischen Messgerät zerstörungsfrei bestimmt werden.
- Qualitätskontrolle: Optische Oberflächenmessgeräte werden in der Produktion und Qualitätssicherung eingesetzt, um sicherzustellen, dass Produkte die gewünschten Oberflächeneigenschaften und -qualitäten aufweisen.
- Schadensanalyse: Die optischen Messgeräte dienen zur Untersuchung von Verschleißerscheinungen bei Schadensfällen, um auf die zugrunde liegende Schadensursache schließen zu können.
Die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) ist ein optisches Verfahren zur berührungslosen dreidimensionalen Vermessung von Oberflächenstrukturen. Dabei wird ein fokussierter Laserstrahl punktweise über die Oberfläche des Messobjekts geführt. Das von der Oberfläche reflektierte Licht wird durch eine konfokale Blende geleitet, sodass überwiegend nur Licht aus der aktuell fokussierten Ebene den Detektor erreicht. Lichtanteile aus außerhalb der Fokusebene liegenden Bereichen werden dabei weitgehend ausgeblendet.
Zur Erfassung der Oberfläche wird der Laserstrahl zeilen- beziehungsweise punktweise über das Messfeld abgelenkt. Gleichzeitig wird die Fokuslage entlang der Höhenrichtung verändert, sodass für jeden Messpunkt die Position maximaler Signalintensität bestimmt werden kann. Aus den erfassten Messpunkten wird anschließend ein dreidimensionales Höhenmodell der Oberfläche berechnet.
Die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie ermöglicht eine hochauflösende Analyse von Oberflächenstrukturen und eignet sich für unterschiedlichste Materialien unabhängig von Farbe oder Transparenz. Durch die berührungslose Messung können auch empfindliche oder fein strukturierte Oberflächen präzise untersucht werden. Zudem lassen sich Rauheiten, Formabweichungen sowie Schichtdicken mit hoher Genauigkeit bestimmen.
Im Gegensatz zur taktilen Messung mit einer Tastspitze, die einen Radius und einen Öffnungswinkel aufweist, können optische Messmethoden Vertiefungen und Erhabenheiten der Oberflächenmikrostruktur sehr präzise erfassen.
Darüber hinaus wird die Oberflächenmikrostruktur dreidimensional und somit vollständig erfasst. Ein weiterer Vorteil der Weißlichtinterferometrie ist, dass sie berührungslos arbeitet und sich somit zur Messung empfindlicher Oberflächen und Materialien geringer Härte eignet.
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Steinbeis-Transferzentrum an der Dualen Hochschule Karlsruhe
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