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如何为通用摩擦计选择轮廓仪？
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如何为通用摩擦计选择轮廓仪？ https://www.famouset.com/caselist_14/60.html 沃尔夫冈·保利（Wolfgang Pauli ）表示：“上帝创造了主体，表面是由魔鬼创造的”，暗示了表面相互作用的复杂性。 在具有运动部件的系统中耗散的能量可能会受到表面粗糙度，硬度，张力，分布和接触凹凸结构（塑性指数）的影响。这些表面参数在系统中由于运动中的组件的压力，温度和速度而变化。必须就地或以其自然状态监视表面参数的动态变化，这可能会弄清表面参数，能量耗散和系统故障之间的自然关系。这可以通过掌握原位摩擦学的科学仪器来实现。 对于原位摩擦学，必须将用于表面表征的科学仪器（如轮廓测定法，光谱法）集成到用于摩擦和磨损测量的平台中。 Ducom Unitest是具有原位表征技术的通用摩擦计，这是一个高度先进的开放平台，能够与多种表面表征探针（例如机械测试，表面成像和光谱学）“共生整合”。摩擦计为多种研究提供了多种可互换的载荷和运动组合，从刮擦和压痕模块到旋转，线性往复运动和微动模块一直到先进的多方向，动态载荷生物摩擦学模块。（见图1） 图1最基本解剖图2 图1.最开放的平台，带有可配置的负载，运动，环境和成像模块 高精度工作台可以无缝地将样品放置在多个诊断探针下。图2代表了许多可能的配置中的一种，其特征在于带有3D非接触轮廓仪头的线性运动模块，该探头安装在移动的Z轴光束上以进行原位轮廓测量。 图2单位轮廓仪 图2.带有线性运动平台的往复运动磨损单元，与表面成像头（非接触轮廓仪）集成在一起。该轮廓仪可以测量样品的粗糙度及其磨损量。 在本指南中，我们将深入研究已建立的技术，从表面表征和摩擦学研究的角度总结其功能并强调其局限性。非接触式光学轮廓测量法最常用的三种技术是焦点变化，共聚焦显微镜和白光干涉测量法，它们依赖于不同的工作原理，即通用摩擦计提供了几种轮廓仪，对于摩擦学家来说，选择正确的技术可能是艰巨的。 焦距变化是一种常规的光学显微镜技术，它依赖于Z方向的垂直扫描以及对多个对焦图像的整合，以获得真实的色彩和3D表面形貌。它提供几毫米/秒的快速扫描速度。 共聚焦显微镜也是一种常规的光学显微镜技术，它使用一个小针孔来阻挡散焦光，以实现高达1 nm的高垂直分辨率。 干涉测量法依赖于两束光束（一个参考，另一个从样品反射回来）产生的干涉图样，这两个光束的光程差或相位差都不同，以实现亚纳米分辨率。 请查看表4，该表总结了这些功能在表面表征和摩擦学方面的相关性。 图3 2D图 图3.不同轮廓分析技术的垂直高度能力和横向分辨率的二维图 图3显示了易于理解的不同技术的横向和垂直分辨率能力的2D映射。请注意，垂直分辨率的对数标度跨越空间分辨率的几个数量级。垂直分辨率受到系统噪声的限制，与数字扫描技术相比，诸如旋转盘和振镜之类的移动组件具有更高的噪声。 表4.对于具有广泛表面纹理，粗糙度和磨损率的样品，选择不同的技术。（请注意-NA-表示不适用，无法使用该技术） 图4技术选择3 显然，没有“通用”技术用于表面形貌表征来了解其对摩擦学的影响。例如，由于润滑机理的转变，具有特定形状和几何形状的微织构表面显示出超低的磨损率，该研究将需要诸如焦点变化和干涉法之类的技术的组合（参见表4）。由于不可接受的本底噪声，在通用摩擦计中使用常规的轮廓仪会产生较差的结果。 但是，Ducom轮廓仪具有高度的通用性，因为它在一个头部中具有三合一，焦点变化，共焦和干涉测量技术，因此可以连接不同的长度标度 和空间分辨率，并且可以适应任何摩擦学应用要求。此外，在较大区域上进行XY扫描时，使用的是数字光栅方法，而不是传统的旋转圆盘方法。人们可以在传统的硬盘驱动器（HDD）与固态驱动器（SSD）之间进行类比。 原位轮廓仪（Ducom Unitest）没有活动部件，该系统保证了行业领先的精度，低噪声本底，更快的响应时间和几乎零维护（请参阅表5）。 表5. Ducom轮廓仪与通用摩擦仪中提供的其他技术的比较 图5竞争对手比较-1 我们的客户经验表明，带有原位轮廓仪的Ducom Unitest开放式平台为各种摩擦学研究和表面表征提供了最高标准，可将亚微米至几毫米的多种长度尺度的表面形貌联系起来。 |
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