Polytec: TMS-1200 TopMap µ.Lab

Mit seiner hohen räumlichen Auflösung setzt das TMS-1200 TopMap μ.Lab Messmikroskop neue Maßstäbe in der berührungsfreien Topographiemessung. Einfach, schnell und nanometergenau erfasst es die Topogaphie von Funktionsoberflächen und Mikrostrukturen zur Bestimmung abgeleiteter Parameter, wie Ebenheit, Welligkeit und Rauheit. Es wurde speziell zur Charakterisierung der Mikrotopographie funktionaler Oberflächen und Mikrostrukturen in der Produktentwicklung und Qualitätskontrolle entwickelt. Topographien von Objekten, die größer als das Bildfeld sind, können durch Verschieben der Probe und Kombination der Messungen von mehreren Ausschnitten erzeugt werden (Stiching), wobei Verfahrwege bis 50 mm jeweils in x- und y-Richtung verfügbar sind.

Schnelle, berührungsfreie 3D-Topographieerfassung mit nanometergenauer Auflösung
Bestimmung der topographischen Strukturen auf rauen und spiegelnden Oberflächen
Messung auf stark kontrastierenden Oberflächen möglich durch Smart Surface Scanning-Technologie
Leistungsfähige TMS-Software zur Charakterisierung der Oberfläche
2D- und 3D-Darstellung mit überlagertem Videobild

Hardware	Controller	Measurement Microscope
Dimensions [L x W x H]	244 mm x 108 mm x 50 mm	Refer to figure
Weight	0.9 kg	10.4 kg ⁽¹⁾
Power	100 ... 240 VAC 10 %, 50/60 Hz; max. 30 W
Operating temperature	+5 °C ... +40 °C (41 °F ... 104 °F)
Storage temperature	–10 °C ... +65 °C (14 °F ... 149 °F)
Relative humidity	max. 80 %, non-condensing

⁽ ¹ ⁾ Without objectives and focus block.

Optics
Measurement method		Scanning White Light Interferometry (Michelson/Mirau objectives)
Light source		Long-lifetime LED, 525 nm wavelength
Camera		Progressive scan CCD camera, 1392 (H) x 1040 (V) pixels
Piezo travel range		Max. 250 µm
Objective	Magnification	Stand-off distance⁽¹⁾(mm)	Field of view (mm x mm)	Pixel resolution (µm)	Numeric aperture NA⁽²⁾
Standard (Mirau)	10X	7.4	0.90 x 0.67	0.65	0.30
Optional:
Michelson objectives	2.5X 4X 5X	10.3 >30 9.3	3.59 x 2.68 2.24 x 1.68 1.8 x 1.34	2.58 1.61 1.29	0.075 0.10 0.13
Mirau objectives	20X 50X 100X	4.7 3.7 2.0	0.45 x 0.335 0.18 x 0.134 0.09 x 0.067	0.323 0.129 0.065	0.40 0.55 0.7

⁽¹⁾ The stand-off distance results from the parfocal length (95 mm) minus the length of the objective mounted. For the exact values please ask you local Polytec sales/application engineer.

⁽²⁾ Optical resolution can be calculated by 0.61・λ/NA (Rayleigh criterion)

Measurement performance
Sampling increment	10 nm		87 nm
Evaluation procedure⁽¹⁾	Smooth surface	Rough surface	Smooth surface	Rough surface
Resolution (RMS)⁽²⁾	35 pm	350 pm	45 pm	1.2 nm
Resolution_single (RMS)	195 pm	3.65 nm	300 pm	14 nm
Repeatability⁽³⁾	250 pm	2.5 nm	500 pm	20 nm
Average flatness deviation⁽⁴⁾	550 pm	7.5 nm	2 nm	50 nm
Measurement performance on a traceable calibrated standard (PTB Type A1 (ISO 5436-1)
Repeatability⁽⁵⁾				0.07 %
Expanded uncertainty of measurement⁽⁶⁾				0.35 %
Measurement time
Calculation	Measurement time = (Z range + 6 µm) / (sampling increment x frame rate)
Examples⁽⁷⁾	~1.2 min (10 nm sampling increment)		~8 s (87 nm sampling increment)

⁽¹⁾ "Smooth surface": Evaluation of the correlogram phase. "Rough surface": Evaluation of the correlogram envelope

⁽²⁾ Roots mean square (RMS) of the signal amplitude at an averaging number of 50 measurements on a silver coated, parallel aligned plane mirror, measured under vibration-damped, temperature controlled conditions. Values for Resolution_singlecorrespond to single measurements

⁽³⁾ Standard deviation of the measured flatness in a series of 100 measurements on a parallel plate (l/20) slightly tilted

⁽ ⁴⁾ Mean value of the flatness (according to ISO 1101), see⁽³⁾

⁽ ⁵⁾ RMS deviation of 30 step height measurements, referred to a calibrated step height of nominal 50 μm

⁽ ⁶⁾ 3x combined standard uncertainty + deviation of the nominal value at 30 consecutive measurements under repeating conditions. The combined standard uncertainty is the quadratic mean out of the uncertainty of the normal and the standard deviation of the measurement values.

⁽⁷⁾ Conditions: Z range 15 μm, frame rate 30/s, without averaging

TopMap µ.Lab measuring on a solar cell

TopMap µ.Lab with X-Y stage

Measurement on a MEMS device

Media

TMS-1200 TopMap μ.Lab Data Sheet

Applikationen

Höhen und Tiefen

Oberflächenqualität von Uhrenbauteilen

Preiswerte Energiequellen

Weitere Informationen

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