Che cos'è uno scatterometro?
Uno scatterometro è un dispositivo di misurazione di precisione che trasmette energia a microonde e legge i riflessi della luce dispersa da una superficie target al fine di ottenere dati dimensionali. La luce "retrodiffusa" può essere letta come sovrapposizioni grafiche o grafiche del colore dell'imaging della superficie bersaglio, consentendo così osservazioni e misurazioni molto accurate. Questa tecnologia è utilizzata in laboratorio, sul campo e nei satelliti per numerose applicazioni scientifiche, industriali e militari. Alcuni usi includono la misurazione dell'altezza e del flusso delle onde oceaniche per determinare la direzione e la velocità del vento per l'analisi e il monitoraggio della corrente oceanica; inoltre, la scatterometria può misurare la topografia, gli eventi climatici e meteorologici globali e la costruzione di microcircuiti di precisione e nanotecnologie.
Le misurazioni dello scatterometro si svolgono in condizioni avverse, sostituendo tecnologie inesatte che possono essere contrastate da irregolarità dalla copertura nuvolosa ai difetti delle apparecchiature ottiche. L'uso degli impulsi a microonde fornisce un feedback esatto di segnale e rumore, che fornisce una raccolta di dati chiara, affidabile e ripetibile. I dati ottenibili da questa tecnologia generano nuove aree di indagine per gli scienziati in molti campi, comprese le industrie marittime, in cui la scatterometria fornisce approfondimenti sui modelli meteorologici, sulla pesca, sulla sicurezza marina e sul clima globale.
Utilizzando rilevatori ottici e laser di diverse lunghezze d'onda, gli scatterometri possono determinare le caratteristiche ottiche delle superfici e dei substrati sottostanti. La tecnologia a terra può utilizzare riflettori parabolici, sottosistemi a radiofrequenza (RF), elettronica a frequenza intermedia (IF) e unità di acquisizione dati. Tali sistemi possono monitorare i dati di backscatter da terreni come foreste, suolo e vegetazione.
Nella produzione, lo scatterometro viene utilizzato nella costruzione di semiconduttori che a volte richiedono misurazioni a livello atomico. I semiconduttori possiedono molti strati che richiedono un allineamento di precisione fino alla scala dei nanometri. La metrologia, o lo studio e lo sviluppo di sistemi di misurazione, ha abbracciato la scatterometria, che supera anche la tecnologia di sovrapposizione di immagini condotta con potenti microscopi. Invece di sovrapporre immagini, gli ingegneri spargono varie lunghezze d'onda della luce attraverso i wafer semiconduttori e misurano la loro riflettanza bidirezionale utilizzando software e algoritmi. Ciò consente misurazioni esatte di piccoli disallineamenti senza dipendere dall'ottica o dal funzionamento irregolari del microscopio.
La tecnologia dello scatterometro consente un'analisi rapida e non distruttiva di materiali o superfici mediante un'attenta analisi della luce diffratta rispetto ai cambiamenti nella forma della linea di una superficie di dispersione periodica. Questa tecnologia è collocata in numerosi satelliti che monitorano sezioni trasversali del radar uniformi, o "andane", della superficie del globo. Insieme alla tecnologia di mappatura, ai sistemi di comunicazione e ad altri servizi meteorologici o di ricerca e salvataggio, questo consente di tutto, dall'umidità del suolo a quella vulcanica eventi da visualizzare chiaramente in precise variazioni dimensionali.
La funzione di distribuzione bidirezionale della riflettanza (BRDF) descrive la proprietà materiale della riflessione della luce da superfici reali utilizzate in ottica, termodinamica e informatica. Innovazioni come lo scatterometro a cupola consentono la misurazione di diffrazioni multiple a più angoli di incidenza, inclusa la luce diffusa dagli angoli di zenit e azimut. Ciò consente una maggiore sensibilità nella lettura della struttura di scattering, consentendo l'acquisizione di maggiori quantità di dati in un tempo più breve.