ZYGO ZeGage Pro數據分析功能詳述
ZYGO 3D光學輪廓儀ZeGage Pro在完成數據采集后,其強大的軟件分析功能是將三維形貌數據轉化為有價值信息的關鍵。這些功能使用戶能夠對表面特征進行深入的量化表征。
一、數據預處理與優化
在深入分析前,通常需要對原始三維高度數據進行預處理,以優化數據質量并消除系統誤差。
傾斜校正(調平):去除因樣品放置傾斜或基準面不平引入的整體傾斜。軟件提供平面擬合(如最小二乘法)或三點定面等方式,計算并減去參考平面。
形狀去除:如果樣品本身具有已知的曲率(如球面、柱面),可以擬合并去除該基礎形狀,從而更清晰地觀察局部粗糙度或缺陷。
濾波處理:應用數字濾波器分離表面不同空間頻率的成分或去除噪聲。
無效數據修補:對于因表面反射率過低、陰影或遮擋導致信號丟失的區域(數據空洞),可使用鄰近數據插值算法進行修補,獲得完整的形貌圖。
二、三維可視化與觀察
軟件提供多種方式直觀展示三維形貌:
偽彩色高程圖:用不同顏色表示不同高度,是最直觀的顯示方式。
陰影渲染圖:模擬光源照射效果,增強三維立體感,突出紋理和細節。
等高線圖:顯示表面等高線,有助于判斷坡度變化和整體形狀。
任意剖面視圖:允許用戶在任何位置和方向“剖切"三維數據,觀察內部截面形貌。
三、二維輪廓分析
從三維數據中提取一維截面信息進行分析。
輪廓線提取:在三維圖上任意繪制線段,軟件即可生成該路徑上的二維高度輪廓曲線。
輪廓參數測量:直接在輪廓曲線上測量水平距離、垂直高度(臺階高度)、角度、曲率半徑等幾何尺寸。
線粗糙度參數計算:按照ISO 4287等線粗糙度標準,計算輪廓算術平均偏差Ra、輪廓最大高度Rz、輪廓單元平均寬度RSm等參數。這對于需要與傳統接觸式輪廓儀數據進行對比的場合尤其有用。
四、三維表面紋理參數分析
這是基于三維形貌數據的標準化定量分析,遵循ISO 25178等面粗糙度國際標準。用戶選定分析區域后,軟件可計算數十種參數,主要分為幾類:
高度參數:描述表面在垂直方向上的偏差統計特征。
空間參數:描述表面紋理的橫向分布特性。
功能參數:模擬表面在特定功能應用中的行為。
表面支承面積率曲線:計算在不同深度截面上,材料面積與投影面積的比值。對于研究摩擦、磨損、密封和潤滑性能非常重要。
Sk, Spk, Svk:核心粗糙度深度、峰值高度、谷值深度,將表面分為不同的功能區域進行分析。
五、幾何尺寸與體積測量
點、線、面測量:直接測量任意兩點間的三維距離、空間角度、直線長度、平面面積和傾斜度。
體積與面積測量:計算特定區域相對于某一基準平面的材料體積(如凹坑容積、顆粒體積、磨損量)和真實表面積。
臺階高度/薄膜厚度測量:通過定義上、下兩個參考平面,自動計算其垂直距離,這是測量薄膜厚度或刻蝕深度的常用方法。
六、統計分析與批量處理
七、數據輸出與報告
所有分析結果、圖表和圖像都可以整合到用戶自定義的報告模板中。報告可以包含測量條件、分析參數、三維視圖、二維輪廓圖、數據表格和統計圖表,并可導出為PDF、Word或Excel等格式,便于存檔、共享和提交。原始數據也可導出為通用格式(如ASCII, CSV),供其他專業軟件進一步處理。
通過這套全面的數據分析工具,用戶可以從ZYGO ZeGage Pro獲得的三維形貌數據中,提取出豐富、客觀的定量信息,為材料表征、工藝優化、質量控制和科學研究提供有力
ZYGO ZeGage Pro數據分析功能詳述