Interferometrikus felületvizsgáló berendezés
A mérési elv lényege az, hogy egy kettéosztott koherens fényhullám egyik részét a vizsgálandó felületre irányítjuk, majd az onnan visszaverődő fényt (amelynek hullámfrontját a felületi egyenetlenségek eltorzítják) összehasonlítjuk (interferáltatjuk) annak a másik (ideális esetben változatlan) részével és a két fényhullám eredőjéből meghatározzuk az összeadott hullámfrontban az egyenetlen felület által okozott perturbációk mértékét.
A 633 nm hullámhosszon sugárzó stabilizált HeNe gázlézerből jövő fénysugár megfelelő nyalábformálás után kettéoszlik, egyik része egy referenciaágba, a másik része a mérőágba kerül. A referenciaágban a fényhullám fázisát egy piezo-mozgató (PZT) változtatja, a mérőágban pedig a minta felülete torzítja a ráeső fényhullám fázisfrontját. A sugarak újraegyesülése után egy speciális CCD kamerával figyelhető meg az interferogram, amiből kiértékelhető a fázisváltozás, ebből pedig a vizsgált felület profilja. A berendezés mindenfajta szilárd felület vagy réteg háromdimenziós topológiájának nagyfelbontású vizsgálatára alkalmas, ahol nanométeres nagyságrendű felbontásra van szükség. Bár a felületek topológiájának és textúrájának jellemzése számos paraméterrel lehetséges, e módszernél legelterjedtebbek ezek közül mégis az Ra, Rz és Rq jellemzők, melyek az átlagos és a maximális felületi egyenetlenségeket jellemzik a felületre merőlegesen.
Ha egy optikailag érdes felületet koherens, monokromatikus fénnyel világítanak meg, akkor a reflektált nyalábban egy tipikus granulált intentenzitásminta, szemcsekép vagy speckle-eloszlás látható. Ennek oka az, hogy a felület profilpontjainak magasságeltérése miatt az egyes hullámok által megtett optikai úthossz eltérő, ezért a megfigyelési síkot elérő hullámok fázisszöge is eltérő lesz. A hullámok a megfigyelési pontokban interferálnak egymással, és a fáziseltérés mértékétől függően erősítik vagy gyengítik egymást.
A speckle-statisztikai mérőszámai legbiztosabban a profilpont-magasságok négyzetes középértékével, vagyis az Rq vagy RMS (root-mean-square) értékkel fejezhetők ki.
