Что такое скаттерометр?

Скаттерометр - это прецизионное измерительное устройство, которое передает микроволновую энергию и считывает отражения света, рассеянного назад от поверхности мишени, для получения данных о размерах. «Обратно рассеянный» свет можно считать графическим или цветным наложением изображения поверхности цели, что позволяет проводить очень точные наблюдения и измерения. Эта технология используется в лаборатории, на местах и ​​на спутниках для многочисленных научных, промышленных и военных применений. Некоторые применения включают измерение высоты и потоков океанических волн для определения направления и скорости ветра для анализа и мониторинга океанического тока; Кроме того, скаттерометрия может измерять топографию, глобальные климатические и погодные явления, а также создавать точные микросхемы и нанотехнологии.

Измерения скаттерометра выполняются в неблагоприятных условиях, заменяя неточные технологии, которые могут быть сорваны из-за неровностей от облачного покрова до недостатков оптического оборудования. Использование микроволновых импульсов обеспечивает точную обратную связь сигнала и шума, что обеспечивает четкий, надежный и воспроизводимый сбор данных. Данные, которые можно получить с помощью этой технологии, создают новые области для исследований ученых во многих областях, включая морскую промышленность, где скаттерометрия дает представление о погодных условиях, рыболовстве, морской безопасности и глобальном климате.

Используя оптические детекторы и лазеры с различными длинами волн, скаттерометры могут определять оптические характеристики поверхностей и подлежащих подложек. Наземная технология может использовать параболические рефлекторы, радиочастотные (RF) подсистемы, промежуточную (IF) электронику и блоки сбора данных. Такие системы могут отслеживать данные обратного рассеяния от местности, такой как леса, почва и растительность.

При изготовлении скаттерометр используется при конструировании полупроводников, которые иногда требуют измерения на атомном уровне. Полупроводники обладают множеством слоев, которые требуют точного выравнивания вплоть до нанометрового масштаба. Метрология, или исследование и разработка измерительных систем, охватила скаттерометрию, которая превосходит даже технологию наложения изображений, проводимую с помощью мощных микроскопов. Вместо наложения изображений инженеры рассеивают световые волны различной длины по полупроводниковым пластинам и измеряют их двунаправленную отражательную способность, используя программное обеспечение и алгоритмы. Это позволяет точно измерять незначительные смещения без зависимости от нерегулярной оптики микроскопа или операции.

Технология скаттерометра позволяет проводить быстрый неразрушающий анализ материалов или поверхностей путем тщательного анализа дифрагированного света по сравнению с изменениями формы линий периодической рассеивающей поверхности. Эта технология размещается на многочисленных спутниках, которые контролируют равномерное поперечное сечение радара или «полосы» поверхности земного шара. В сочетании с технологией картографирования, системами связи и другими метеорологическими или поисково-спасательными службами это позволяет выполнять все - от влажности почвы до вулканического происхождения. события должны быть четко отображены в точных изменениях размеров.

Двунаправленная функция распределения отражения (BRDF) описывает материальные свойства отражения света от реальных поверхностей, используемых в оптике, термодинамике и компьютерных науках. Инновации, такие как купольный рассеиватель, позволяют измерять множество дифракций при разных углах падения, включая свет, рассеянный от зенитных и азимутальных углов. Это обеспечивает большую чувствительность при считывании рассеивающей структуры, позволяя получать большие объемы данных за более короткое время.