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Die PTB auf Fachmessen

Interferometrisches Messsystem zur simultanen Längen- und Winkelmessung

An der PTB wurde in den letzten Jahren ein innovatives Interferometerkonzept entwickelt, dass eine mehrachsige Auswertung und eine simultane Längen- und Winkelmessung ermöglicht. Das Interferometer ist so einfach wie möglich aufgebaut. Durch die Reduktion der optischen Bauelemente können Störeinflüsse, der Justageaufwand und vor allen Dingen die Kosten minimiert werden.

In hochgenauen Verfahreinrichtungen, wie sie etwa in Koordinatenmessgeräten oder in x-y-z-Tischen für Mikroskope verwendet werden, muss die Position der Verstellereinheiten sehr genau bestimmt werden. Im Besonderen gilt dies für die Nanomesstechnik, in der die geforderten Messunsicherheiten im Sub-Nanometerbereich liegen. Sobald rückführbare hochpräzise Wegmessungen notwendig sind, werden optische Interferometer bei diesen Anwendungen eingesetzt.

Das an der PTB in den letzten Jahren entwickelte Interferometerkonzept für simultane Längen- und Winkelmessungen ist mit der Möglichkeit zur Selbstkalibrierung entwickelt worden. Das zugrundeliegende Konzept und dessen Signalauswertung sind neuartig und wurde zum Patent angemeldet. Grundlage des Messverfahrens ist eine räumliche Auswertung des erfassten Interferogramms, die eine sub-Ångström Auflösung mit einer Bandbreite von bis zu 20 kHz ermöglicht. Die damit verbundene Signalverarbeitung geschieht durch ein FPGA (Field Programmable Gate Array), wodurch eine echtzeitfähige Winkel- und Positionsbestimmung möglich wird.

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