レーザー顕微鏡

レーザー顕微鏡は、凹凸の激しい表面やレプリカフィルムなどの観察を容易にできます。FE-SEMと同様な被写界深度を有しながら、試料の前処理が一切不要なため、調査解析の時間短縮が図れます。また、ミクロ組織観察や表面粗さ測定等のデジタルデータが得られるため、パソコン上での画像処理やデータ解析が可能です。

レーザー顕微鏡の概要

レーザー顕微鏡

レーザー顕微鏡は、サンプルの直接観察が可能で、従来の顕微鏡よりも凹凸の激しい表面の撮影が可能になっただけでなく、充実した表面粗さ測定機能や形状測定機能を用いての表面形状解析ができます。画像およびデータをデジタルで保存できるので、調査結果を電子データとしてお渡しできます。

レーザー顕微鏡の使用例

近年、様々な鋼構造物の劣化診断方法として表面性状調査が増加しており、一例として、余寿命診断におけるレプリカフィルムでの金属組織やボイド観察があります。レプリカフィルムとは、アセチルセルロースフィルムを被観察部表面に密着して金属表面の凹凸を転写したものです。光学式顕微鏡では被写界深度が浅く観察が困難なため、一般的には焦点深度の深いSEMを用いますが、煩雑な前処理等を要し観察までに時間がかかります。しかし、本レーザー顕微鏡では、FE-SEMと同様な被写界深度を有し、前処理が一切不要なため、短時間で鮮明な観察ができるようになります。

ボイド観察結果(レプリカ)
写真2 ボイド観察結果(レプリカ)

ボイドの3次元高低表示
写真3 ボイドの3次元高低表示(モノクロ)

レーザー顕微鏡の特徴

特徴1

  • カラー・モノクロ画像が超深度で得られるため、観察視野すべてに焦点があった画像が得られます。
  • SEMのような蒸着や真空引きなどの前処理が一切不要なので、対象物がありのままに観察できます。
  • 拡大観察と同時に表面形状の測定や解析ができ得られる情報はすべてデジタルのため、画像処理やデータ解析が可能です。
  • 水分を含む生物など「ウエットなもの」および高分子材料やフィルム・ポリイミド樹脂など「電子線の影響を受けやすいもの」の拡大観察や正確な計測が可能です。

特徴2

  • レーザー共焦点光学系により測定する正確な焦点位置のレーザー光量とCCDカメラによるカラー情報を同時にとらえることで実現した「超深度」画像は、実像に忠実なリアルカラー3D(3次元表示)で、他に類のない新しい観察・測定が可能です。

特徴3

  • 形状解析アプリケーションを用いることで、パソコン上での解析が可能になります。

解析結果例

測定可能なデータ

平均段差
2つの領域A, Bを指定し、その領域内の平均高さデータの差から段差を計測する
表面粗さ(JIS B 0601-1994に準拠)
指定領域内の表面粗さを計測する(Ra, Ry, Rz, tp)
線粗さ(JIS B 0601-1994に準拠)
直線を指定し、その線上の線粗さを計測する。また、粗さ曲線上のある区間を指定することによって、その区間内の線粗さを計測する(Ra, Ry, Rz, Sm, S, tp)
面積
指定した領域の面積を計測する
XY計測
2線間のX, Y距離、対角の距離を計測する
平面計測
2点間距離、半径、角度、円心間、平行線、垂線、カウント数を計測する
膜厚計測
膜厚を計測する
表面積・体積計測
指定した領域の表面積・体積を計測する

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