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    微孔徑快速測量儀是一款專門應用于快速測量薄片上的微孔直徑的光學儀器，有效解決了傳統方法光學采用顯微圖像處理技術和電子顯微鏡都無法實現對薄片微孔孔徑全檢的技術難題。其特點是對薄片全域范圍（最大面積5.0x4.5mm）的所有微孔只需一次抓拍，即可輸出薄片上全部微孔的孔徑特征、孔徑分布和微孔位置分布圖。

圖1：微孔片樣品圖

    薄片微孔徑是指在平板薄片上的尺寸達微米甚至亞微米大小的小孔的直徑。

    普通的光學顯微鏡受到光學衍射現象的限制，最高分辨力只能達到0.5μm左右，因此用普通的光學顯微鏡測量1μm左右的微孔，誤差顯然過大；況且此時只能用40倍或以上的顯微物鏡，視場大小只能達到0.2mm或者更小。對于制作在薄片上、位置分布范圍達數毫米的微孔片，不可能做到全域一次抓拍。即便通過分區掃描測量也許耗費大量時間，且難免出現漏檢問題。如果使用低倍顯微物鏡做全域拍攝測量，例如2倍，則由于低倍物鏡的數值孔徑很小（2倍物鏡的數值孔徑只有0.06），孔徑限制造成的衍射光斑（愛里斑）直徑可達到10μm左右，用這樣的鏡頭觀察數十微米量級的微孔，會產生顯著的模糊，而對1μm量級的微孔，普通的光學顯微鏡的圖像已經完全不能反映孔的大小。所以，基于光學顯微放大和數字圖像處理技術的測量系統難以完成這類微孔徑的全域快速測量。電子顯微鏡雖然具有更好的景深和分辨能力，但單次測量視場更小，使用成本也十分高昂，不太適合廣泛應用在薄片微孔徑的快速測量。

圖2：工作原理圖

    本儀器采用真理光學團隊首創研發的光通量微孔徑測量法（專利申請號：CN202110766064.2），利用透過微孔的光通量與孔面積成正比的關系，如下圖示，本有效規避了光學顯微成像方法中的（成像透鏡）光學衍射對微孔徑尺寸測量準確度的制約。

圖3：光通量--孔徑曲線關系圖

    根據圖像傳感器檢測得每個孔的光通量值計算微孔孔徑，同時對微孔本身的光學衍射造成的光能損失進行修正，從而實現微孔直徑的全域一次抓拍即可快速完成對區域內全部微孔孔徑的測量，最后輸出微孔徑分布曲線和空間位置分布圖。

圖4：典型分析測試報告