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2016.08.31

D-0115. MSPのダイナミックレンジと測定分解能 — EN

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MSPのダイナミックレンジと測定分解能 
 
発行:エスオーエル株式会社 
http://www.sol-j.co.jp/ 
 
連載「知って得する干渉計測定技術!」 
2016年8月31日号 VOL.115 
 
平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。 
干渉計による精密測定やアプリケーション開発情報などをテーマに、 
無料にてメールマガジンを配信いたしております。 
 
◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ 
 
 
 
こんにちは。 
5週目担当です。 
 
6月にメルマガを書いたばかりでしたので、安心しきっていたら、 
なんと8月にも5週目があったとは.... 
ぎりぎりになって、焦って書いております。汗汗)) 
 
 
今回は、FlatMaster MSP(以下MSP)という干渉計について 
書きたいと思います。 
              
              
MSPは、平面度、平行度、高さ(深さ)、 
透明品であれば厚みも測定出来るマルチな装置です。 
また、測定分解能は0.01um、データ点数は最大約78万点です。 
 
高さに関しては、 
MSP150という機種でなんと60mmまで測定出来ます。 
 
分解能の6,000,000倍の高さを測定出来るということになります!!! 
私も初めて計算してビックリしました...... 
小学2年生が知っている最大の数字ではないでしょうか!!!? 
 
 
小学2年生といえば、全速力で友達の周りをグルグル走り回って、 
「俺の動きが早すぎて止まって見えるだろ?」なんて言いますよね? 

または、高速で右回転しているものが、 
ゆっくり左回転しているように見えることはありませんか?? 
 
どちらもそう見えるだけで、 
実際には早いものは早いし、右回転のものは右回転なはずです。 
 
 
もし、小学2年生のA君がB君に向かって立っているとします。 
 
そして、B君が瞬きをして、再び目を開けたとき、 
A君は変わらずB君に向かって立っています。 
 
瞬きの間にA君が高速で100回転していたとしても、 
1回転しかしていないとしても、或いは0回転でも 
 
B君には、A君が止まっているようにしか見えません。 
 
 
また、B君が瞬きをして目を開けると、 
A君は先ほどより20°右に回転していました。 
 
しかし、この間にA君は○○回と20°右回転していたかもしれないし、 
~~回と340°左回転していたのかもしれません。 
 
B君にはA君が実際よりも 
ゆっくり回転しているように見えたかもしれないのです。 
 
 
ただし、半回転(180°)単位で何回(半)回転したかA君に聞けば、 
後は分度器を持ってきて残り何度分回転したかを測ることで、 
 
持ってきた分度器の分解能で回転数(角度)を測定できます。 
 
 
MSPは、これと同じ現象を利用することで、 
0.01umという高分解能で最大60㎜の高さを測定することが出来ます。 
 
 
MSPでは、レーザーの波長を約0.1nmずつ変えています。 
 
すると、干渉縞は明るい、暗いを繰り返します。 
ここでは、この繰り返しを明暗サイクルと呼びます。 
 
明暗サイクルの速さは、測定する高さに比例します。 
 
その為、明暗サイクルの速さを解析することで、 
測定高さを求めることが出来ます。 
 
しかし、レーザー波長を0.1nm変えたときに、 
ちょうど1回明暗サイクルする高さと、 
ちょうど2回明暗サイクルする高さは、 
装置にとっては同じ高さにしか見えないはずです。 
 
 
そこで、A君に何回転したか聞く代わりに、 
2.1mm単位でだいたいの高さを装置に教えてあげることで、 
 
0.01umという高分解能で、 
最大60㎜の高さを測定することが出来るのです!! 
 
 
今月もお読みいただき、ありがとうございました。 
 
「ダイナミックレンジも、測定分解能も譲れない!」 
というお客様がいらっしゃいましたら、ぜひお問合せ下さい!!!! 


--
野中

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