Hvad er et scatterometer?

Et scatterometer er en præcisionsmåleindretning, der overfører mikrobølgeenergi og læser refleksioner af lys spredt tilbage fra en måloverflade for at opnå dimensionelle data. Det "tilbagespredte" lys kan læses som grafisk overfladebelægning af måloverfladebehandling, hvilket tillader meget nøjagtige observationer og målinger. Denne teknologi bruges i laboratoriet, i marken og i satellitter til adskillige videnskabelige, industrielle og militære anvendelser. Nogle anvendelser inkluderer måling af oceaniske bølgehøjder og -strømme for at bestemme vindretning og hastighed til analyse og overvågning af havstrøm; Derudover kan scatterometri måle topografi, globale klima- og vejrbegivenheder og konstruktion af præcisionsmikrokredsløb og nanoteknologi.

Scatterometermålinger udføres under ugunstige forhold og erstatter upræcise teknologier, der kan blive afværget af uregelmæssigheder fra skydække til fejl i optisk udstyr. Brug af mikrobølgeimpulser giver nøjagtig feedback på signal og støj, hvilket giver klar, pålidelig og gentagelig dataindsamling. De data, der kan fås fra denne teknologi, genererer nye undersøgelsesområder for forskere på mange områder, herunder maritime industrier, hvor scatterometri giver indsigt i vejrmønstre, fiskeri, havsikkerhed og globalt klima.

Ved hjælp af optiske detektorer og lasere med forskellige bølgelængder kan scatterometre bestemme de optiske egenskaber for overflader og underliggende underlag. Jordbaseret teknologi kan anvende parabolske reflektorer, radiofrekvens (RF) delsystemer, mellemfrekvens (IF) elektronik og dataindsamlingsenheder. Sådanne systemer kan overvåge backspatter-data fra terræn, såsom skove, jord og vegetation.

I fremstillingen bruges scatterometer til konstruktion af halvledere, som undertiden kræver måling på atomniveau. Halvledere har mange lag, der har behov for præcisionstilpasning ned til nanometerskalaen. Metrologi eller undersøgelse og udvikling af målesystemer har omfavnet scatterometri, der overgår endda billeddannelsesoverlejringsteknologien udført med kraftige mikroskoper. I stedet for at overlægge billeder, spreder ingeniører forskellige bølgelængder af lys over de halvledende skiver og måler deres tovejs reflektans ved hjælp af software og algoritmer. Dette tillader nøjagtige målinger af ukorrekte justeringer uden at afhænge af uregelmæssig mikroskopoptik eller -drift.

Scatterometer-teknologi tillader hurtig, ikke-destruktiv analyse af materialer eller overflader ved omhyggelig analyse af diffraheret lys sammenlignet med ændringer i linjeformen på en periodisk spredningsoverflade. Denne teknologi er placeret i adskillige satellitter, der overvåger ensartede radartværsnit, eller "skår" i jordens overfladeareal. Sammen med kortlægningsteknologi, kommunikationssystemer og andre vejr- eller søge- og redningstjenester tillader dette alt fra jordfugtighed til vulkanisk begivenheder, der skal vises tydeligt i præcise dimensionelle ændringer.

Den tovejs reflektionsfordelingsfunktion (BRDF) beskriver den materielle egenskab ved lysreflektion fra reelle overflader anvendt i optik, termodynamik og computervidenskab. Innovationer såsom kuppel-spredningsmåler tillader måling af flere diffraktioner i flere forekomstvinkler, inklusive lys spredt fra zenith- og azimuthvinkler. Dette muliggør større følsomhed ved læsning af spredningsstrukturen, hvilket muliggør indsamling af større mængder data på kortere tid.