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Leica DCM8激光共聚焦显微镜是一款集高清共聚焦显微技术与干涉测量技术于一体的多功能超高速3D表面测量系统,专为工业和科研领域中的高精度表面分析需求而设计。该系统融合了非接触式光学成像、多模式测量原理及先进的软件控制,能够实现从复杂形貌到亚纳米级垂直分辨率的全面表征,适用于材料研究、质量控制以及精密制造等多个高端应用场景。
Leica DCM8支持多种对比度模式,包括高清共聚焦、干涉测量(PSI、ePSI、VSI)、明场与暗场成像,并配备四盏RGB LED光源和百万像素CCD摄像头,提供卓越的真彩图像采集能力。其无移动部件的传感器头设计确保了系统的稳定性与耐用性,同时支持大视场拼接与自动化数据采集,显著提升检测效率与重复作业的精确度。
✓ 功能多样,精确性高:集成共聚焦与干涉测量技术,横向分辨率高达140 nm,纵向分辨率可达0.1 nm,满足各类表面测量需求。
✓ 快速非接触扫描:采用FLCoS微显示器技术实现无振动数字扫描,共聚焦帧率高达每秒12.5帧,典型测量时间仅需3–5秒。
✓ 多模式成像与照明:支持明场、暗场、RGB共聚焦及真彩成像,内置红(630 nm)、绿(530 nm)、蓝(460 nm)和白光LED,适应不同样品特性。
✓ 灵活配置选项:物镜放大倍率覆盖1.25×至150×,载物台可选标准型或电动大行程型(300 x 300 mm),支持定制化安装方式。
✓ 全面薄膜厚度分析:提供共聚焦、干涉测量和光谱反射计三种方法,可测量10 nm至20 μm透明薄膜,适用于多层结构分析。
✓ 智能软件支持:搭载LeicaSCAN软件实现一键式数据采集,选配LeicaMap支持ISO标准3D参数分析,兼容2D几何测量功能。
1. 高清共聚焦显微技术实现高横向分辨率
Leica DCM8通过中心内置140万像素高灵敏度检测器,在共聚焦模式下实现高达0.95数值孔径(NA)和140 nm横向分辨率。即使面对70°陡峭斜面或复杂结构,也能快速生成高对比度对焦图像,无需样品准备。实时共聚焦成像速度可达每秒3帧(全分辨率),极大提升操作效率。
2. 干涉测量技术实现亚纳米级纵向分辨率
在要求极高垂直精度的应用中,Leica DCM8提供PSI、ePSI和VSI三种干涉测量模式。其中PSI模式纵向分辨率小于0.1 nm,适用于超级抛光表面如硅晶圆;VSI适用于中等粗糙度表面,扫描速度快至10秒内完成;ePSI扩展Z范围达100 mm,适合深度轮廓分析。
3. 明场与暗场成像辅助表面细节识别
系统集成明场与暗场显微功能,便于快速获取样品整体外观与细微缺陷。明场提供真彩图像用于定位与材质判断,暗场则增强边缘、划痕和颗粒的可见性,特别适用于半导体、陶瓷和金属表面的质量检验。
4. 四通道RGB LED实现广谱成像应用
内置蓝色(460 nm)、绿色(530 nm)、红色(630 nm)和白色LED,可根据样品光敏性选择特定波长照明。例如,在处理对蓝光敏感的光刻胶时,可关闭蓝光仅使用红光成像,避免样品损伤,同时提升色彩还原度与图像清晰度。
5. 支持多种薄膜厚度测量技术
Leica DCM8可在共聚焦、干涉测量和光谱反射计三种模式下进行薄膜厚度分析。单点、轮廓或形貌模式均可选,尤其适合基底上多达十层的复杂透明膜层结构,测量范围覆盖10 nm至20 μm,广泛应用于微电子与光学涂层行业。
6. 可配置载物台与物镜系统适配多样化样品
提供手动与电动载物台选项,最大XY行程达300 x 300 mm,Z立柱高度可达1 m,支持大型工件检测。物镜转盘为6位设计(手动或电动),共聚焦/明场/暗场物镜支持1.25×至150×放大倍率,干涉测量专用MR物镜支持5×至50×,并具备热漂移补偿功能。
测量原理 |
非接触式3D双核光学成像轮廓测定法(共聚焦和干涉测量) |
功能 |
高清成像、高清3D形貌、轮廓、坐标、厚度、粗糙度、体积、表面纹理、光谱分析、色彩分析等 |
对比度模式 |
高清共聚焦、高清干涉测量(PSI、ePSI、VSI)、高清明场彩色、明场、暗场、实时高清RGB共聚焦 |
样品高度 |
标准型:40 mm;包括可调立柱:150 mm;根据要求可提供更高的样品高度 |
物镜 |
共聚焦、明场和暗场模式下,放大倍率1.25×至150×;干涉测量模式下,放大倍率5×至50× |
物镜转盘 |
6位手动式物镜转盆/6位电动式物镜转盆 |
载物台扫描范围(x、y、z) |
垂直:z=40 mm;水平:XY=100 x 75 mm(标准),或=300 x 300 mm。根据要求,可提供更大的载物台 |
垂直扫描范围 |
共聚焦40 mm,PSI 20 mm,ePSI 100 mm,VSI 10 mm |
照明 |
LED光源:红色(630 nm),绿色(530 nm),蓝色(460 nm)和白色 |
图像采集 |
CCD黑白传感器:1360 x 1024像素(全分辨率);黑白35 FPS真彩/共聚焦:3 FPS(全分辨率),10 FPS(半分辨率),15 FPS影像共聚焦 |
样品反射率 |
0.1 % - 100 % |
尺寸和重量 |
长 x 宽 x 高 =573 mm x 390 mm x 569 mm;重量:48 kg |
工作条件 |
温度:10°至35°C;相对湿度(RH)<80%;海拔高度<2000 m |
隔振 |
有源或无源(来源:成贯仪器) |
再现性 (50x 放大倍率) |
共聚焦/VSI:误差 = 0.003 mm(3 nm);PSI:误差=0.16 nm(0.00016 mm) |
精确度 (20x 放大倍率) |
开环:相对误差<3%;闭环:误差<20nm |
物镜放大倍率 |
1.25× |
2.5× |
5× |
10× |
20× |
50× |
100× |
150× |
数值孔径 |
0.04 |
0.07 |
0.15 |
0.3 |
0.5 |
0.9 |
0.95 |
0.95 |
视场(μm) |
14032 x 10560 |
7016 x 5280 |
3508 x 2640 |
1754 x 1320 |
877 x 660 |
351 x 264 |
175 x 132 |
117 x 88 |
光学分辨率(X/Y)(μm) |
3.5 |
2.0 |
0.94 |
0.47 |
0.28 |
0.16 |
0.14 |
0.14 |
纵向分辨率(nm) |
<3000 |
<350 |
<150 |
<30 |
<15 |
<5 |
<2 |
<2 |
典型测量时间 |
3 - 5 s |
|||||||
物镜放大倍率 |
5× |
10× |
20× |
50× |
数值孔径 |
0.15 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
视场(μm) |
3508 x 2640 |
1754 x 1320 |
677 x 660 |
351 x 264 |
光学分辨率(蓝光)(X/Y) (μm) |
0.94 |
0.47 |
0.35 |
0.28 |
光学分辨率(白光)(X/Y) (μm) |
1.12 |
0.56 |
0.42 |
0.33 |
纵向分辨率(nm) |
PSI<0.1;ePSI <1.0;VSI < 3.0 |
|||
垂直扫描速度(μm/s) |
VSI/ePSI:2.4 – 17 μm/s(来源:成贯仪器) |
|||
典型测量时间 |
PSI:3 – 6 sVSI:10 s;ePSI:30 s |
|||
适用领域:生物医学研究、微电子制造、半导体晶圆检测、光学元件加工、汽车零部件质检、医学设备研发、航天材料分析、精密模具评估、食品包装表面检测、环境监测材料表征等。
软件系统配置:
Leica DCM8由LeicaSCAN软件控制,提供基于图标的直观界面,支持预定义程序一键启动,适用于大批量重复测量任务。配合多测量程序(MMR),可实现多位置自动摄取、演变趋势评估与统计分析。
选配LeicaMap软件提供高级3D分析功能,涵盖步级高度、载重比、区域表面纹理参数(符合ISO 25178、EUR 15178)、横截面轮廓参数(ISO 4287)、傅里叶变换与分形分析,适用于研发实验室与近线生产控制场景。
此外,系统还可搭载LeicaApplication Suite (LAS) 软件,拓展2D图像分析能力,实现从基础面积测量到复杂自动几何特征识别的全面覆盖。
为确保测量结果的稳定性和精确度,建议将Leica DCM8安装于防振台(有源或无源)上,避免外界振动干扰。工作环境应保持温度在10°至35°C之间,相对湿度低于80%,海拔不超过2000米。LED光源平均寿命约20,000小时,日常使用中无需频繁更换。由于采用无移动部件设计,系统基本无需定期机械维护,但建议定期校准以维持长期精度。
A:Leica DCM8采用非接触式3D双核光学成像轮廓测定法,结合共聚焦和干涉测量两种技术实现高精度表面分析。
A:在PSI干涉测量模式下,纵向分辨率可达小于0.1 nm。
A:支持高清共聚焦、高清干涉测量(PSI、ePSI、VSI)、高清明场彩色、明场、暗场和实时高清RGB共聚焦等多种成像模式。
A:不需要。Leica DCM8为非接触式扫描系统,无需准备或破坏样品即可完成精确测量。
A:内置红色(630 nm)、绿色(530 nm)、蓝色(460 nm)和白色LED光源。








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