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Les capteurs de mesure dimensionnelle STIL sont conçus à partir de deux technologies propriétaires :
Chacune possède ses propres avantages et ensemble elles ouvrent une nouvelle voie pour les applications métrologiques avec d’exceptionnelles possibilités de mesure.
Chaque technologie utilise une configuration optique de type confocal, qui permet au photodétecteur de ne voir à chaque instant qu’un seul point. Ce point est éclairé par une minuscule zone parfaitement nette et permet au système d’être complètement insensible à la lumière ambiante.
La configuration confocale “classique” est caractérisée par une excellente résolution latérale et un très important rapport signal à bruit. Elle a un seul inconvénient : une très faible profondeur de champ nécessitant un balayage vertical.
Les deux technologies développées par STIL SA combinent la configuration confocale avec un nouveau principe optique (codage chromatique ou interférométrie spectrale) qui étend sa profondeur de champ et élimine la nécessité d’un balayage vertical. Au résultat, ces technologies innovantes conservent les avantages de la configuration confocale sans en présenter les inconvénients.
L’imagerie confocale chromatique (Brevet STIL) a été inventée en 1995 et est reconnue mondialement comme une technique précise et fiable pour la mesure d’épaisseur et de distance. Elle fait partie des rares techniques de métrologie 3D recommandée par la norme internationale ISO 25178.
Configuration:
Un objectif chromatique L projette l’image d’un point source W selon un continuum d’images monochromatiques localisées sur l’axe optique (« codage chromatique »).
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Un échantillon placé dans cette zone de codage chromatique voit sa surface diffuser le pinceau de lumière incidente. La lumière retrodiffusée traverse l’objectif chromatique L dans le sens inverse et arrive sur un trou P qui filtre toutes les longueurs d’onde sauf une seule, λM. La lumière collectée est analysée par un spectrographe S. La position de l’échantillon est en relation directe avec la longueur d’onde détectée λM. Avantages:
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L’interférométrie confocale spectrale (Brevet STIL déposé) est la technologie « dernier cri » qui combine le haut niveau de rapport signal à bruit de la configuration confocale avec l’exceptionnelle précision et résolution de l’interférométrie.
Configuration:
La lumière provenant d’un point source W traverse un objectif interférométrique L et une surface de référence R avant d’atteindre la surface de l’échantillon. La superposition des pinceaux lumineux réfléchis par la surface de l’échantillon et par la surface de référence génère un phénomène d’interférence.
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Le pinceau réfléchi traverse l’objectif interférométrique en sens inverse et arrive sur un trou P qui filtre tous les rayons sauf ceux provenant du point d’origine M sur l’objet O. Le spectrographe S mesure le spectre cannelé du signal d’interférence. L’épaisseur de l’intervalle d’air entre l’échantillon et la surface de référence peut être extraite avec une résolution sub-nanométrique à partir de la détermination de la phase spectrale du signal d’interférence. Advantages:
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