Nikon Perkenalkan Software Pengukuran Ketebalan Lapisan Presisi untuk Mikroskop

Cabang metrologi dari raksasa kamera Jepang Nikon, yang memproduksi instrumen optik termasuk mikroskop pengukuran industri, telah menambahkan modul software Layer Thickness baru ke platform imaging NIS-Elements untuk menyederhanakan inspeksi, analisis dan pelaporan kedalaman lajuran silang serta lebar fitur permukaan. Opsi ini tidak hanya mempercepat kontrol kualitas dengan semi-otomatisasi berbagai fungsi, juga meningkatkan keandalan dengan mengurangi risiko kesalahan manusia dalam pengenalan fitur, interpretasi hasil dan perhitungan numerik. Aplikasi untuk software ini dapat ditemukan di seluruh industri dan ilmu pengetahuan, dari manufaktur dan penelitian material hingga kedokteran dan mineralogi.

Contoh yang mewakili pentingnya pengukuran ketebalan yang akurat prevalen dalam produksi massal. Dalam industri otomotif, cat yang terlalu sedikit pada badan mobil dapat mengakibatkan klaim garansi yang mahal, sementara terlalu banyak dapat membuang jutaan dolar per tahun. Prinsip yang sama berlaku dalam industri makanan untuk lapisan EVOH relatif mahal yang diterapkan pada kemasan plastik untuk memberikan ketidakgunaan oksigen untuk memperpanjang umur simpan produk mudah busuk. Demikian pula, lebar jejak konduktif pada papan sirkuit cetak harus dikontrol secara akurat untuk menghindari penggunaan tembaga berlebihan.

Aplikasi lain di mana pengukuran ketebalan lapisan penting meliputi analisis dekarburisasi pada baja dan logam lain, analisis penyemprotan termal atau depozi kimia, dan pemeriksaan pengaplikaan atau aus permukaan.

NIS-Elements Nikon Metrology adalah platform imaging software terintegrasi yang memungkinkan citra digital dari mikroskop optik tegak atau terbalik – atau kadang-kadang dari mikroskop elektron pemindai – untuk diperiksa sehingga fitur penting dapat dianalisis dengan tingkat presisi yang tinggi. Citra dapat langsung atau disimpan secara digital menggunakan kamera resolusi tinggi.

Yang terpenting di atas semua, namun, adalah kualitas optik yang digunakan untuk menangkap citra pada awalnya. Ini adalah inti keahlian Nikon, yang secara menarik adalah produsen mikroskop tunggal yang membuat kaca sendiri daripada bergantung pada pemasok pihak ketiga.

Empat Mode Evaluasi Semi-Otomatis

Sebelumnya dalam software NIS-Elements, pengukuran lapisan dalam citra harus menjadi proses yang sepenuhnya manual dan fungsionalitas tersebut tetap ada. Ini melibatkan operator menentukan batas lapisan, memilih titik yang jaraknya merata di seluruh sampel, mengambil pengukuran ketebalan pada lokasi tersebut, mencatat nilai, dan menghitung ketebalan rata-rata.

Software Layer Thickness menggabungkan alat manual ini ke dalam modul yang nyaman untuk menyediakan opsi alur kerja semi-otomatis. Ini menggunakan teknik pemrosesan berdasarkan karakteristik citra seperti kontras untuk mengotomatisasi banyak fungsi pengukuran. Ini ideal untuk menganalisis citra yang dihasilkan oleh cahaya episkopik (terpantul) dari spesimen non-transparan yang dipotong silang menggunakan bisturi bedah atau mungkin dengan geraji atau EDM kawat. Ini sama berlaku untuk menganalisis citra yang dihasilkan oleh iluminasi diasiskopik (tertransmisikan) melalui irisan tipis, translusen material dari mikrotom.

Software memiliki berbagai mode untuk membantu dalam mengukur lapisan linier, bulat dan amorf (atau jejak), sementara mode keempat mendukung Calotest, yang mengukur ketebalan lapisan dengan menganalisis lapisan bulat yang terbuka oleh bola abrasif yang berputar terhadap permukaan yang diperiksa.

Metode Penggunaan

Setelah citra digital ditangkap dalam NIS-Elements, citra tersebut dikalibrasi secara otomatis dalam kasus mikroskop dengan hidung motor, atau secara manual. Jika citra langsung, citra tersebut dikalibrasi dengan mengklik obyek mikroskop yang relevan dalam daftar drop-down. Memilih 'Measure Layers' pada bilah menu atas mengungkapkan empat mode operasional.

Jika opsi 'Linear' dipilih, alat lurus tersedia untuk meratakan lapisan secara horizontal. Lima vektor vertikal jarak sama dihasilkan di mana pengukuran akan diambil secara otomatis, meskipun jumlah interval dapat diubah oleh operator, atau pengukuran dapat berkelanjutan. Dalam area 'Binary Editor' aplikasi, alat 'Autodetect' memungkinkan operator untuk memilih lapisan dan menentukan batasnya. Perintah ambang dapat diterapkan untuk membantu membedakan lapisan berdasarkan intensitas piksel atau warna.

Operator dapat memilih untuk mengabaikan kehadiran inklusi dalam sampel dan mengukur lapisan dari atas ke bawah, yang merupakan pilihan terbaik untuk sebagian besar aplikasi. Opsi lain memungkinkan jarak antara batas mana pun dan lubang atau celah pertama untuk diukur, atau jarak maksimum antara lubang atau celah. Analisis berlanjut dari sisi kiri ke sisi kanan citra dan dari atas ke bawah.

Sebelum pengukuran dilakukan, sering kali perlu menerapkan batas sehingga software hanya melihat antara dua garis yang ditarik secara vertikal, yang memungkinkan area yang tidak mewakili lapisan untuk dikecualikan. Demikian pula, area yang khawatir seperti proyeksi signifikan di atas atau di bawah batas lapisan dapat dihilangkan dari citra, dan garis yang dihasilkan dihaluskan, dengan memilih berbagai alat biner di bawah perintah 'Draw' dan mengisi anomali.

Hasil dalam milimeter atau mikron yang memberikan panjang lapisan total yang diukur atas ROI (area minat) yang dipilih, ketebalan minimum, maksimum dan rata-rata, dan simpangan baku semuanya dihitung secara otomatis dan nilai muncul di bawah citra. Perkalian panjang yang diukur dengan lebar rata-rata memberikan nilai luas. Proses diulang untuk lapisan yang berikutnya, masing-masing dinamai oleh operator dan secara otomatis diberi warna hijau, biru, dll. pada citra dan dalam bidang pengukuran lapisan. Pengguna dapat mengubah kembali semua warna lapisan default sesuai keinginan.

Jika citra digital berisi lapisan bulat, vektor vertikal tidak akan sesuai karena mereka akan mengukur lapisan pada sudut miring. Memilih opsi 'Circular' memungkinkan operator untuk dengan mudah menggambar busur di sekitar fitur, lalu menggabungkan dan memberikan warna pada lapisan. Jumlah preset garis vektor radial pada peningkatan sudut normal terhadap lapisan pada setiap titik secara otomatis muncul pada layar menentukan di mana pengukuran akan dilakukan.

Dalam kasus di mana citra menunjukkan lapisan bentuk amorf, tidak teratur, opsi 'General' tersedia. 'Define Polyline' dipilih untuk mengaktifkan jalur yang ditarik di sekitar lapisan, setelah itu digabungkan dan diberi warna, vektor normal terhadap jalur diterapkan secara otomatis seperti untuk lapisan bulat, dan pengukuran diambil secara serupa.

Informasi tentang pengukuran dapat diekspor secara otomatis sebagai laporan ketebalan lapisan dalam bentuk PDF yang menunjukkan lapisan yang berwarna dan semua data. Secara alternatif, laporan dapat diekspor ke Excel. Entah template default standar atau template khusus yang ditentukan pelanggan dapat diisi dengan hasil.

Kesimpulan

Dengan modul software Layer Thickness Nikon, informasi komprehensif tentang spesimen diperoleh lebih cepat daripada jika operator melakukan semua pengukuran secara manual. Menurut aplikasi, alur kerja yang ditingkatkan dapat menghasilkan peningkatan produktivitas inspeksi hingga lima kali untuk jumlah data yang dikumpulkan dan dianalisis yang sama. Pengukuran dapat dirata-ratakan dengan mudah dan cepat di seluruh sekelompok citra yang terkait dengan sampel yang sama, atau sekelompok sampel. Terkait, proses ini lebih akurat dan dapat diulang, terlepas dari berapa banyak operator yang berbeda yang menggunakan peralatan, dan pengurangan interpretasi manusia mengurangi risiko kesalahan yang dapat men compromet kontrol kualitas.

Artikel ini ditulis oleh Meghan E. Meinert, Asisten Manajer Pemasaran, Amerika, Nikon Metrology, Inc. (Brighton, MI). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Nyonya Meinert di This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., atau kunjungi sini .