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    微孔徑快速測量儀是一款專門應(yīng)用于快速測量薄片上的微孔直徑的光學(xué)儀器，有效解決了傳統(tǒng)方法光學(xué)采用顯微圖像處理技術(shù)和電子顯微鏡都無法實(shí)現(xiàn)對薄片微孔孔徑全檢的技術(shù)難題。其特點(diǎn)是對薄片全域范圍（最大面積5.0x4.5mm）的所有微孔只需一次抓拍，即可輸出薄片上全部微孔的孔徑特征、孔徑分布和微孔位置分布圖。

圖1：微孔片樣品圖

    薄片微孔徑是指在平板薄片上的尺寸達(dá)微米甚至亞微米大小的小孔的直徑。

    普通的光學(xué)顯微鏡受到光學(xué)衍射現(xiàn)象的限制，最高分辨力只能達(dá)到0.5μm左右，因此用普通的光學(xué)顯微鏡測量1μm左右的微孔，誤差顯然過大；況且此時(shí)只能用40倍或以上的顯微物鏡，視場大小只能達(dá)到0.2mm或者更小。對于制作在薄片上、位置分布范圍達(dá)數(shù)毫米的微孔片，不可能做到全域一次抓拍。即便通過分區(qū)掃描測量也許耗費(fèi)大量時(shí)間，且難免出現(xiàn)漏檢問題。如果使用低倍顯微物鏡做全域拍攝測量，例如2倍，則由于低倍物鏡的數(shù)值孔徑很?。?倍物鏡的數(shù)值孔徑只有0.06），孔徑限制造成的衍射光斑（愛里斑）直徑可達(dá)到10μm左右，用這樣的鏡頭觀察數(shù)十微米量級的微孔，會產(chǎn)生顯著的模糊，而對1μm量級的微孔，普通的光學(xué)顯微鏡的圖像已經(jīng)完全不能反映孔的大小。所以，基于光學(xué)顯微放大和數(shù)字圖像處理技術(shù)的測量系統(tǒng)難以完成這類微孔徑的全域快速測量。電子顯微鏡雖然具有更好的景深和分辨能力，但單次測量視場更小，使用成本也十分高昂，不太適合廣泛應(yīng)用在薄片微孔徑的快速測量。

圖2：工作原理圖

    本儀器采用真理光學(xué)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)研發(fā)的光通量微孔徑測量法（專利申請?zhí)枺篊N202110766064.2），利用透過微孔的光通量與孔面積成正比的關(guān)系，如下圖示，本有效規(guī)避了光學(xué)顯微成像方法中的（成像透鏡）光學(xué)衍射對微孔徑尺寸測量準(zhǔn)確度的制約。

圖3：光通量--孔徑曲線關(guān)系圖

    根據(jù)圖像傳感器檢測得每個(gè)孔的光通量值計(jì)算微孔孔徑，同時(shí)對微孔本身的光學(xué)衍射造成的光能損失進(jìn)行修正，從而實(shí)現(xiàn)微孔直徑的全域一次抓拍即可快速完成對區(qū)域內(nèi)全部微孔孔徑的測量，最后輸出微孔徑分布曲線和空間位置分布圖。

圖4：典型分析測試報(bào)告