GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015區(qū)域法第606部分：非接觸Nominalcharacteristicsofnon-contact(focusvariatio(ISO25178-606:2015國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)本文件是GB/T33523《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法》的第606部分。本文件等同采用ISO25178-606:2015《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第606部ⅡGB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015GB/T33523《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法》基于新一代GPS產(chǎn)品幾何規(guī)范體量儀器。GB/T33523還規(guī)范了實物測量和軟件測量標(biāo)準(zhǔn)，給出了軟件文件標(biāo)GB/T33523擬由14個部分構(gòu)成。 第71部分：軟件測量標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了用于測量儀器軟件校驗的S1型和S2型軟件測量標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo) 第601部分：接觸(觸針)式儀器的標(biāo)稱特性。規(guī)定了表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法接觸(觸針)式儀器的標(biāo) 第602部分：非接觸(共聚焦色差探針)式儀器的標(biāo)稱特性。規(guī)定了使用基于白光軸向色散特 第604部分：非接觸(相干掃描干涉)式儀器的標(biāo)稱特性。規(guī)定了用于表面高度三維映射的相 第605部分：非接觸(點自動對焦探針)式儀器的標(biāo)稱特性。規(guī)定了使用 第701部分：接觸(觸針)式儀器的校準(zhǔn)與測量標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了區(qū)域法表面1GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015ISO3274產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法接觸(觸針)式儀器的標(biāo)稱特性[Geo-metricalProductSpecifications(GPS)—Surfacetexture:Profilemethod—NominalcharacteristicsofISO4287產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)[Geomet-ricalProductSpecifications(GPS)—Surfacetexture:Profilemethod—TeISO10934-2光學(xué)和光學(xué)儀器顯微鏡詞匯第2部分：光學(xué)顯微先進(jìn)技術(shù)(Opticsandopticalinstruments-Vocabularyformicroscopy-Part2:AdvancedtecISO14978產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)GPS測量設(shè)備通用概念和要求[Geometricalproductspecifications(GPS)ISO17450-1產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)通用概念第1部分：幾何規(guī)范和檢驗的模型[Geomet-ricalproductspecifiISO25178-2產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第2部分：術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)[Geometricalproductspecifications(GPS)—Surfacetexture:Areal—Part2:Terms,definitionsISO25178-3產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第3部分：規(guī)范操作集[Geometricalproductspecifications(GPS)—Surface2GB/T33523.606—2022/ISO25178-606ISO25178-6產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第6部分：表面結(jié)構(gòu)測量方法的分productspecifications(GPS)-Surfacetexture:Areal-Part6:ClassificationfmethodsformeasuringISO25178-601產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第601部分：接觸(觸針)式儀器的標(biāo)稱特性[Geometricalproductspecifications(GPS)—Surfacetexture:Areal—Part601:Nominalcharacteristicsofcontact(stylus)instruments]ISO25178-602產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)區(qū)域法第602部分：非接觸(共聚焦色差探頭)式儀器的標(biāo)稱特性[Geometricalproductspecifica602:Nominalcharacteristicsofnon-contact(confocalchromaticprobe)instruments]3術(shù)語和定義6、ISO25178-601和ISO25178-602界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1與區(qū)域表面結(jié)構(gòu)測量方法相關(guān)的術(shù)語和定義區(qū)域基準(zhǔn)arealreference儀器的一個組成部分，它確定一個基準(zhǔn)表面用于表面形貌測量。儀器坐標(biāo)系coordinatesystemoftheinstrument—(x,y)是由儀器的區(qū)域基準(zhǔn)構(gòu)建的平面(注：有的光學(xué)儀器沒有實際的區(qū)域?qū)蚧鶞?zhǔn));——對光學(xué)儀器而言，Z軸沿光軸方向且垂直于(x,y)平面；對觸針類儀器而言，Z軸位于觸針軌跡平面內(nèi)且垂直于(x,y)平面。3GB/T33523.606—2022/ISO2圖1儀器的坐標(biāo)系和測量回路一個封閉鏈，包括連接被測工件和探頭的全部單元，例如：定位工具、緊工件的實際表面realsurfaceofaworkpiece實際存在且可將整個工件與周圍介質(zhì)分開的要素集。注3:不同類型的光學(xué)儀器可采用不同的電磁表面。表面探頭surfaceprobe測量過程中將表面高度轉(zhuǎn)換為信號的器件。空間測量范圍measuringvolume由儀器三個坐標(biāo)的測量極限范圍限定的儀器測量范圍。4GB/T33523.606—2022/ISO25178-606響應(yīng)曲線responsecurve描述實際量與測得量之間函數(shù)關(guān)系的圖形表示。見圖2。[來源：GB/T33523.601—2017,3.4圖2非線性響應(yīng)曲線示例放大倍數(shù)amplificationcoefficient由響應(yīng)曲線(3.1.7)得到的線性回歸曲線的斜率。見圖3。5GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015圖3響應(yīng)曲線線性化示例儀器噪聲instrumentnoiseN當(dāng)儀器處于一個理想的無噪聲環(huán)境中時，疊加在輸出信號上的內(nèi)部噪聲。Nm儀器正常使用過程中附加于輸出信號的噪聲。表面形貌重復(fù)性surfacetopographymeasurementrepeatability在相同測量條件下連續(xù)測量同一表面形貌的重復(fù)性。6GB/T33523.606—2022/ISO25178-606x[Y]方向采樣間距samplingintervalinX[Y]沿X坐標(biāo)軸[Y坐標(biāo)軸]兩個相鄰測量點之間的距離。Z方向量化步距digitizationstepinZD在提取表面上，沿Z坐標(biāo)方向兩個坐標(biāo)之間的最小高度變化量。橫向分辨力lateralresolution兩個可檢測要素之間的最小距離。測量時能夠保證測量高度不變的最窄矩形溝槽的寬度。圖4水平間距大于或等于W?的柵格圖5圖4中柵格的測量結(jié)果，可正確測量柵格的間距和深度7GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015圖6水平間距t'小于W?的柵格圖7圖6中柵格的測量結(jié)果，間距測量正確，但深度測量偏小(d'<d)橫向周期限lateralperiodlimit儀器的高度響應(yīng)降至50%時正弦輪廓的空間周期。最大局部斜率maximumlocalslope可以被探測系統(tǒng)評定的表面特征的最大局部斜率。儀器傳遞函數(shù)instrumenttransferfunction;ITFfiTF空間頻率的函數(shù)，描述表面形貌測量儀器對具有特定空間頻率的物體表面形貌的響應(yīng)。測量裝置或測量特性的屬性，表示測量裝置的示值或測量特征值，取決于先前激勵的方向。8GB/T33523.606—2022/ISO測量裝置的屬性，該屬性可能會影響測量結(jié)果。表1表面結(jié)構(gòu)測量儀器的計量特性列表定義潛在誤差取向3.1.8(見圖3)導(dǎo)出放大倍數(shù)的曲線與響應(yīng)曲線之間的最大局部差異區(qū)域基準(zhǔn)的平面度ZZZ區(qū)域?qū)蚧鶞?zhǔn)arealreferencegu產(chǎn)生基準(zhǔn)表面的儀器組成部分，在這個基準(zhǔn)表面上，探測系統(tǒng)沿理論正確軌跡相對于被測表面運動。在(x,y)平面上對被測表面實施掃描的系統(tǒng)。9GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015表2導(dǎo)向基準(zhǔn)可能的不同配置(X和Y探測系統(tǒng)S:沒有弧形誤差或進(jìn)行了弧形誤差校正對于兩個給定的函數(shù)f和g,fog是f和g的復(fù)合函數(shù)；P,=沿Y軸移動的探測系統(tǒng)；C=沿X軸移動的部件；橫向位置傳感器lateralpositionsensorNNaGB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015在特定光譜范圍內(nèi)發(fā)射適當(dāng)波長的光的光學(xué)裝置。光學(xué)測量帶寬measurementopticalbandwidth用于表面測量的光的波長范圍。用于表面測量的光波長有效值?？讖浇莂ngularaperture從被測表面上某一點進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光錐的角度?？讖桨虢莌alfapertureanglea孔徑角的一半。圖8孔徑半角數(shù)值孔徑numericalaperture孔徑半角的正弦乘以周圍介質(zhì)的折射率n(An=nsina)。GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015瑞利準(zhǔn)則Rayleighcriterion表征光學(xué)系統(tǒng)空間分辨力的量，定義為兩個點源在滿足一個點源的像的一極衍射極小值與另一個點源的像的極大值位置重合時的間距。斯派羅準(zhǔn)則Sparrowcriterion表征光學(xué)系統(tǒng)空間分辨力的量，定義為兩個點源在滿足合光強(qiáng)剛好不出現(xiàn)下凹時的分離間距。3.4與工件光學(xué)特性有關(guān)的術(shù)語和定義表面膜surfacefilm沉積在光學(xué)性質(zhì)與其不同的另一表面上的材料。厚度較薄的膜，通過光學(xué)測量系統(tǒng)不能區(qū)分開其上下表面。厚膜thickfilm厚度較厚的膜，通過光學(xué)測量系統(tǒng)能區(qū)分其上下表面。光學(xué)光滑表面opticallysmoothsurface反射光主要源自鏡面反射且散射光不顯著的表面。光學(xué)粗糙表面opticallyroughsurface與光學(xué)光滑表面不同，即散射光顯著的表面。在不同區(qū)域具有不同光學(xué)特性的樣品。GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015一種表面形貌測量方法，通過光學(xué)顯微鏡中表面圖像的清晰度(或最<變焦傳感器>光源<FVsensor>lightsourcea環(huán)形光源照明的最大入射角GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015maximumincidentangleofringlightilluminationβtmax用于照射工件的環(huán)形光源的最大入射角度。圖9照明角度范圍檢測角度范圍angularrangeofdetection物鏡能收集光線的角度范圍(見圖10)。圖10檢測角度范圍GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015表3給出了變焦儀器的影響量和受對應(yīng)影響量的偏差影響的計量特性(見3.1.20和表1)。測量光學(xué)帶寬照明角度范圍照射在被測表面的光的偏振狀態(tài)。偏振通常被顯微成像系統(tǒng)表面上物體的大小和傳感器中圖像的大小之間的放大率顯微成像系統(tǒng)的點擴(kuò)散函數(shù)(見ISO10934-2:2007中2.35)垂直掃描系統(tǒng)的響應(yīng)曲線△△散、步進(jìn))使用變焦方法根據(jù)采集的數(shù)據(jù)構(gòu)建表面高度的橫向分辨力儀器噪聲在Z向完成單次掃描所需的積分時間變焦技術(shù)7將光學(xué)系統(tǒng)的小焦深與垂直掃描相結(jié)合，根據(jù)焦點變化提供形貌信息。下文針對圖A.1中典型變焦顯微鏡的示意圖說明其工作原理。該系統(tǒng)的主要組成部分是包含各種鏡頭的光學(xué)顯微入系統(tǒng)的光路，并通過物鏡將光線聚焦到工件之上。根據(jù)工件的形貌，光線一旦通過物鏡接觸到工于照明分束器后的光敏傳感器聚集。由于景深較小，所以光學(xué)系統(tǒng)僅對物體的小片區(qū)域清晰地成像。A.6算法聚焦信息曲線由每個垂直掃描位置處的焦點信息組成。通過計算聚焦信息曲線的最大值，確定一個物點的高度信息。聚焦曲線最大值的計算具有多種方法。表A.2總結(jié)了其中的三種方法及其速度和準(zhǔn)確度。最快的方法是僅使用具有最大焦點信息的掃描位置，但這種方法的準(zhǔn)確度最低。更高級的方法是利用聚焦信息曲線來擬合多項式或更復(fù)雜的函數(shù)，并計算最大值作為擬合多項式或函GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015多項式曲線擬合峰值良好精確不太精確意性聚焦信息曲線。與階梯不連續(xù)性相鄰的兩條聚焦信息曲線顯示兩個峰值。該算法能確定最大峰變焦技術(shù)依賴于分析焦點的變化，因此其僅適用于在垂直掃描過程中表面圖像充分變化的表面。GB/T33523.606—2022/ISO25178-A.9應(yīng)用10GB/T33523.606—2022/ISO25178-606:2015(資料性)ISO14638中的GPS矩陣模型對GPS體系進(jìn)行了綜述，本文件是該體系的一部分本文件是一項GPS通用標(biāo)準(zhǔn)。本文件給出的規(guī)則和原則適用于GPS矩陣中所有標(biāo)有實心點(·)的部分。見表B.1。ABCDEFG方向跳動區(qū)域表面結(jié)構(gòu)表面缺陷[4]ISO/IECGuide99:2007Internationalvocabularyofconceptsandassoc[5]ISO14406:2010Geometricalp[6]WyantJ.