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光学顕微鏡選択ガイド - 白色干渉計 -

  • 白色干渉計は、光の干渉を利用して非常に微細な表面の凹凸の情報を得る測定方法です。白色干渉計を搭載した顕微鏡は、傾斜に弱い、反射率の弱い表面には向かない等の欠点はありますが、レーザー顕微鏡による測定と比較して広範囲の領域の非常に僅かな試料表面の凹凸を測定することができます。

    機器分析評価センターには、VK-X3000によってフォーカスバリエーション、レーザー共焦点測定、白色干渉計の3種類の方式で表面形状測定が可能です。

白色干渉計の測定原理

2つの光が重なるとき、光の位相が完全に合っている場合に最も明るくなり、半波長ずれると暗くなり、さらにずれると明るくなって縞模様を形成します。1点から発した2つの光を合成したとき、2つの光の進む距離が完全に同一であれば位相は重なり、距離がずれると位相がずれるため、2つの光の距離の違いによって縞模様を形成します。様々な波長の光が合わさる白色光の場合、2つの光の進む距離が同じときに位相による明暗が最も強くなり、距離がずれていくほど位相が混ざり合って明暗は無くなります。

Phase_synthesis.jpg

白色干渉計付顕微鏡では、レンズ内のビームスプリッタによって光源からの光を2つに分け、片方を距離が一定の参照ミラーに、もう片方をミラーと同距離の試料面に当てて反射光を合成することで、干渉縞を発生させます(図はミラウ式の場合)。
wl-ifmeter.jpg
 

干渉縞の位置と強さは表面の凹凸によって変化するため、撮影された平面像には表面形状を反映した干渉縞が得られます。距離を変化させて全体を撮影することで、表面全体の凹凸の情報が得られます。
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