17.07.2013 Views

Karakterisering af overflader

Karakterisering af overflader

Karakterisering af overflader

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

hovedsageligt begrænset <strong>af</strong> nålespidsens enderadius, som typisk ligger i området 1-100 µm, og<br />

potentielt i antallet <strong>af</strong> opsamlede målepunkter.<br />

1.3 Ruhedsparametre baseret på 3D højdeanalyse <strong>af</strong> den<br />

eksponerede flade<br />

De sidste årtiers udvikling <strong>af</strong> en række mere avancerede instrumenter til <strong>af</strong>bildning <strong>af</strong> topogr<strong>af</strong>i<br />

langs en flade (såkaldt 3D <strong>af</strong>bildning) har givet mulighed for en langt mere detaljeret beskrivelse<br />

<strong>af</strong> materialers overflade. De resulterende datasæt er imidlertid også langt mere komplekse i<br />

karakter end de simple linieprofiler, der har været grundlaget for standardiseringen <strong>af</strong> de hidtidige<br />

ruhedsparametre. Alle de ovenfor beskrevne ruhedsparametre er blevet udvidet til at håndtere 3D<br />

datasæt. For at definere parametrenes oprindelse, starter alle 3D ruhedsparametre med ”S” i stedet<br />

for ”R” (f.eks. Sa for the gennemsnitlige ruhed i stedet for Ra). Det skal dog her igen pointeres at<br />

ruhedsparametre baseret på 2D målinger og 3D målinger ikke er sammenlignelige. Der er<br />

endvidere blevet defineret en lang række nye parametre, der blandt andet retter sig mod de nye<br />

muligheder for beskrivelse <strong>af</strong> foretrukken orientering <strong>af</strong> strukturer, som 3D datasæt giver<br />

mulighed for. For nærmere beskrivelse <strong>af</strong> en lang række <strong>af</strong> de nytilkomne parametre henvises til<br />

rapporten fra BCR projektet ”Scanning tunnelling microscopy methods for roughness and micro<br />

hardness measurements” under den Europæiske Union.<br />

1.4 Eksperimentelle metoder til 3D højdeanalyse <strong>af</strong> den<br />

eksponerede flade<br />

Der eksisterer nu en lang række forskellige metoder til 3D højdeanalyse, som kan inddeles i<br />

henholdsvis kontakterende og berøringsfri metoder.<br />

1.4.1 Kontakterende 3D analysemetoder<br />

1.4.1.1 3D profilometri<br />

Traditionel 2D profilometri er blevet udvidet til at kunne <strong>af</strong>bilde en flade ved at opsamle<br />

højdeprofiler langs et større antal (typisk over 100) parallelle linier på overfladen, hvorefter en<br />

computer kan rekonstruere det undersøgte materiales overfladekonturer (se Figur 4). Som for 2D<br />

profilometer, er enderadius <strong>af</strong> den anvendte nålespids en stærkt begrænsende faktor i den<br />

opnåelige <strong>af</strong>bildningsevne, specielt for strukturer <strong>af</strong> dimensioner under en mikrometer. Endvidere<br />

er metoden som regel langsom pr. gennemført måling (mange minutter til timer), hvis der ønskes<br />

en god 3D rekonstruktion gennem opmåling <strong>af</strong> et stort antal parallelle linier. En vigtig fordel ved<br />

metoden er, at den kan anvendes til <strong>af</strong>bildning <strong>af</strong> områder <strong>af</strong> mange centimeters længde. Typisk<br />

er opløsningsevnen ca. 1 µm i de horisontale retninger (grundet den rundede nålespids) og ca. 5<br />

nm i den vertikale retning.<br />

6

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!