中华人民共和国国家标准
GB/T 34879-2017
产品几何技术规范(GPS) 光学共焦显微镜计量特性及测量 不确定度评定导则
Geometrical product specifications (GPS)-Metrologicalcharacteristics and guide to uncertainty of measurementfor optical confocal microscopes
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准由全国产品儿何技术规范标准化技术委员会(SAC/TC240)提出并归口.
科技有限公司. 本标准起草单位:哈尔滨工业大学、中机生产力促进中心、中国计量科学研究院、北京锐驰恒业仪器
本标准主要起草人:刘俭、李梦周、明翠新、陈刚、施玉书、谭久彬、王伟波、刘辰光、王宇航、李亮.
产品几何技术规范(GPS) 光学共焦显微镜计量特性及测量 不确定度评定导则
1范围
本标准描述了光学共焦显微镜在宏观或微观三维表面形状测量中的计量特性,并规定了测量不确定度评定的横向和轴向测量结果的示值读取方法.
本标准适用于工业测量光学共焦显微镜.
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件. 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
ISO25178-600产品儿何技术规范(GPS)表面结构:区域法第600部分:表面层析测量方法的计量特性(Geometrical product specifications (GPS)-Surface texture: Areal-Part 600: Metrologi-cal characteristics for areal-topography measuring methods)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
共焦显微术confocalmicroscopy:CM
采用约束性照明和约束性探测,借助轴向扫描获得光学层析图像,并通过提取轴向最大信号位置确定区域样品表面形状的测量方法.
注:实现照明与探测约束的掩模图案可能为单点、多点、网格或狭缝等任一能够产生层析特性的掩模图案.
照明模式illuminationpattern
使用特定图形结构限定样品被照明范围的照明方式.
探测模式detectionpattern
使用特定图形结构限定探测器接收样品成像信号区域范围的探测方式.
光学层析能力optical sectioning strength
在x-y平面内获得共焦层析图像的机械或光学位移.
在光轴方向(=向)产生样品准焦位置变化的机械或光学位移.
GB/T 34879-2017
3.7轴向扫描长度axialscanlengthZt共焦显微镜所能实现的最大轴向扫描范围.
3.8 轴向包络axial envelope所记录的探测信号对应于共焦层析图像中单一像点轴向位置变化的函数.
说明:
1 轴向包络曲线:2 半高宽:U. 轴向垒标=的取值范围,单位:μm; 轴向实际坐标.
图1共焦显微成像轴向包络示意曲线
3.9
半高宽full width at half maximum
轴向包络幅度为信号最大信号幅度二分之一位置所对应的轴向区间跨度.注:见图1中的"2”
轴向最大信号位置axialmaximum signalposition输向扫描过程中轴向响应信号最大值所对应的轴向(:向)坐标.注:轴向响应信号最大值可以是实际探测最大值,或者是数学拟合计算的理论最大值.
3.10
3.11 共焦成像速率confocalimagingrate在无轴向扫描情况下,每秒钟获得的共焦扫描图像数.
3.12轴向扫描速率axial scanning rate f.在轴向扫描过程中,每秒钟获得的共焦扫描图像数,或者表述为每秒钟完成采样的层析图像数.
3.13定位算法location algorithm
从轴向包络中提取轴向最大信号位置的数学算法.
3.14
共焦堆栈confocal stack
轴向扫描过程中获得的系列光学层析图像.
3.15 共焦层析图像confocal topography image轴向扫描过程中由共焦维栈数据提取获得的区域形貌图.
3.16共焦强度图像confocal intensity image
轴向扫描过程中由共焦维栈数据提取获得的区域强度图.
3.17 平面度校准平面flatness calibration surface用于评价共焦显微镜层析测量结果的,与共焦显微镜光输垂直位置放置的理想光滑平面.注:理想光滑平面的平面度误差≤A/10,并且Ra<0.5nm. 放大系数amplification coefficientααα:由响应曲线获得的线性回归曲线的斜率. 3.18 注:理想响应曲线的放大系数为1,表明测得量值与输人量对等. 说明: 理想响应曲线: 实际响应曲线:有故大系数.导出的响应由线:局部线性偏差. a--输人量; b--测量量; 图2测量量与输入量响应关系示意图 3.19 线性偏差linearity deviation 在测量方向上测量结果与理论真值的最大局部偏差.