Laserscanning-Mikroskop

3D Laserscanning-Mikroskope können das 3D-Profil eines Messobjekts mit hoher Auflösung erfassen. Als Lichtquelle zur Bilderfassung kann ein Laser aber auch eine Lampe oder eine LED dienen, je nach benötigter Lichtintensität. 3D Laserscanning-Mikroskope der Modellreihe VK-X3000 verwenden einen Laserstrahl und eine Lochblende, um das Messobjekt zu erfassen. Hierbei wird das Prinzip der konfokalen Mikroskopie wie unten beschrieben angewendet.

Abtastmethode bei der konfokalen Lasermikroskopie

Einige typische, in Laserscanning-Mikroskopen verwendete Abtastverfahren sind das Galvanometer-Abstastverfahren, das AOM-Verfahren (akustooptischer Modulator) und das Nipkowscheibenverfahren.

Galvanometer-Abtastverfahren:
Die Umlenkspiegel für das Laserlicht sind am Ende eines Servomotors montiert. Über den Servomotor werden die Winkel der Spiegel verstellt, was zur Folge hat, dass das Laserlicht entlang der X- und Y-Achse abtastet. Dieser Ansatz kann zwar eine hohe Bildqualität erzeugen, aber das Abtasten braucht Zeit.
AOM-Verfahren (akustooptischer Modulator):
Ein AOM ist ein akustooptischer Modulator aus Glas, an dem ein piezoelektrisches Element befestigt ist. Wird an dieses Element ein elektrisches Signal gelegt, entstehen Ultraschallwellen. Diese Wellen brechen das Laserlicht, das durch das akustooptische Medium geht. Die Abtastgeschwindigkeit ist zwar hoch, aber diese Methode hat den Nachteil, dass die Bilder zu Verzerrungen neigen.
Nipkowscheiben-Verfahren:
Eine Scheibe mit einer oder mehreren Reihen von Lochblenden, die spiralförmig zur Kante hin verlaufen, wird gedreht. Die Lichtstrahlen, die durch die Lochblenden hindurchgehen, tasten die Messobjektoberfläche ab. Während mit dieser Methode eine vergleichsweise hohe Bildqualität erzielt werden kann, ist die Betrachtung von Messobjekten mit geringen Reflexionseigenschaften schwierig.

Konfokale Laserscanning-Mikroskope bieten vollfokussierte Betrachtungsbilder mit hoher Tiefenschärfe als auch hochpräzise 3D-Profilmessungen. Durch die kombinierten Möglichkeiten zur vergrößerten Betrachtung und zur Messung, stellen sie Hybridgeräte dar. Laserscanning-Mikroskope der Modellreihe VK-X3000 verfügen über eine einfache Bedienung, Messobjekte verschiedenster Größen und Materialen können problemlos ohne Vakuum, in Farbe und bei Raumtemperatur betrachtet werden. Die Notwendigkeit zur Vorbearbeitung von Messobjekten entfällt. All diese Faktoren tragen zu einer präzisen Analyse des Messobjekts bei. So können mit diesen Mikroskopen beispielsweise Oberflächen-, Innen- und Bodenschichten von durchsichtigen Messobjekten betrachtet und die Dicke von Folien gemessen werden.

3D Laserscanning-Mikroskope können je nach Messobjekt oder Messanforderungen Limitationen im Bereich der vertikalen Auflösung und/oder der Scan-/Messgeschwindigkeit ausweisen. Die Weißlichtinterferometrie kann die vertikale Auflösung bei jeder Vergrößerung stabil halten. Weißlichtinterferometer zeichnen sich durch ihre hohe Scangeschwindigkeit und großflächige Messung bei niedrigen Vergrößerungen aus. Sie bieten so einen stabilen Betrieb bei hohen und niedrigen Vergrößerungen. Die 3D Laserscanning-Mikroskope von KEYENCE setzen drei integrierte Messprinzipien ein: konfokaler Laser, Weißlichtinterferometrie und Fokusvariation, wodurch zuverlässiges Abtasten der Z-Achsen-Fokuspositionen ermöglicht wird. Dadurch finden sie Anwendung für eine breite Palette von Objekten, unabhängig von Form, Material, Reflexionsgrad oder Transparenz.

Ausgestattet mit konfokalem Laser, Weißlichtinterferometrie und Fokusvariation können die 3D Laserscanning-Mikroskope von KEYENCE das Oberflächenprofil des gesamten Messobjekts mit einem breiten Sichtfeld erfassen. Zudem können hochauflösende Daten von kleinsten, für das menschliche Auge nicht sichtbaren Merkmalen erfasst werden. Dies trägt zur zuverlässigen Erfassung der Oberflächenrauheit bei. Messungen und Analysen können flexibel auf allen Skalen vom Millimeterbereich bis hin zu Messobjekten in der Größenordnung von Mikro- und Nanometern durchgeführt werden. Durch die Komnination mehrerer Messverfahren in einem Gerät benötigen 3D Laserscanning-Mikroskope wenig Mess- und Analysezeit. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass sie eine zentrale Verwaltung der Daten ermöglichen.

Die 3D Laserscanning-Mikroskope der Modellreihe VK-X3000 sind einfach zu bedienen, vor allem dank der AI-Scan-Funktion. Der Bediener kann die Messung starten, indem er das Messobjekt platziert und auf eine Schaltfläche klickt. Zuverlässige Messungen werden durch fortschrittliche Algorithmen erreicht. Sie gewährleisten eine zuverlässige Erkennung der reflektierten Lichtintensität, eine automatische Anpassung der empfangenen Lichtintensität je nach Oberflächenbedingungen und die Messung komplexer Merkmale durch Verwendung mehrerer Scanoptionen.

Die maximale Vergrößerung der 3D Laserscanning-Mikroskope der Modellreihe VK-X3000 beträgt 28800× (mit einer 23-Zoll-Vollbildanzeige). KEYENCE bietet eine breite Produktpalette von Spezialobjektiven von 2,5× bis 150× an. Sie können so das für Ihre Zwecke am besten geeignete Objektiv auswählen, wie beispielsweise eines mit großem Arbeitsabstand, das mehr Spielraum zum Platzieren von Messobjekten bietet.

Die 3D Laserscanning-Mikroskope der Modellreihe VK-X3000 verwenden ein Firmenlizenzsystem, das die Nutzung der Software auf mehreren Computern ermöglicht. Dies bedeutet, dass Sie die Software auf allen Computern im Büro installieren können, auch wenn Sie nur ein 3D Laserscanning-Mikroskop besitzen. Die Software kann auch per Fernzugriff genutzt werden und unterstützt so das Arbeiten von zu Hause und bei Geschäftsreisen den Zugriff von anderen Büros oder Hotels aus. Der sofortige Austausch von Daten zwischen den zuständigen Mitarbeitern erleichtert eine schnelle Projektabwicklung.