Vad är en Scatterometer?
En spridningsmätare är en precisionsmätanordning som överför mikrovågsenergi och läser reflektioner av ljus som sprids tillbaka från en målyta för att erhålla dimensionell data. Det "bakspridda" ljuset kan läsas som grafiska eller färgbild överlägg för målytan avbildning, vilket möjliggör mycket exakta observationer och mätningar. Denna teknik används i laboratoriet, i fältet och i satelliter för många vetenskapliga, industriella och militära tillämpningar. Vissa användningar inkluderar mätning av havvåghöjder och flöden för att bestämma vindriktning och hastighet för analys och övervakning av havströmmen; Dessutom kan scatterometri mäta topografi, globala klimat- och väderhändelser och konstruktion av precisionsmikrokretsar och nanoteknologi.
Scatterometer-mätningar utförs genom ogynnsamma förhållanden och ersätter okänsliga tekniker som kan hindras av oegentligheter från molntäck till brister i optisk utrustning. Användning av mikrovågsimpulser ger exakt återkoppling av signal och brus, vilket ger tydlig, pålitlig och repeterbar datainsamling. De uppgifter som kan erhållas från denna teknik genererar nya undersökningsområden för forskare inom många områden, inklusive maritima industrier, där scatterometri ger insikt i vädermönster, fiskerier, sjösäkerhet och globalt klimat.
Med hjälp av optiska detektorer och lasrar med olika våglängder kan spridningsmätare bestämma de optiska egenskaperna hos ytor och underliggande underlag. Markbaserad teknik kan använda paraboliska reflektorer, radiofrekvens (RF) delsystem, mellanfrekvens (IF) elektronik och datainsamlingsenheter. Sådana system kan övervaka backspattningsdata från terräng som skog, mark och vegetation.
Vid tillverkningen används scatterometern för konstruktion av halvledare som ibland kräver mätning på atomnivå. Halvledare har många lager som behöver precisionsinriktning ner till nanometerskalan. Metrologi, eller studien och utvecklingen av mätsystem, har omfattat scatterometri, vilket överträffar även bildöverlagringstekniken som utförs med kraftfulla mikroskop. Istället för att överlägga bilder sprider ingenjörer olika våglängder av ljus över halvledande skivor och mäter deras dubbelriktade reflektans med hjälp av mjukvara och algoritmer. Detta möjliggör exakta mätningar av felinställda minuter utan att bero på oregelbunden mikroskopoptik eller drift.
Scatterometertekniken tillåter snabb, icke-förstörande analys av material eller ytor genom noggrann analys av diffrakt ljus jämfört med förändringar i linjeformen på en periodisk spridningsyta. Denna teknik placeras i ett flertal satelliter som övervakar enhetliga radartvärsnitt eller "skår" i jordens ytarea. I kombination med kartläggningsteknologi, kommunikationssystem och andra väder- eller sök- och räddningstjänster tillåter detta allt från markfukt till vulkaniskt händelser som ska visas tydligt i exakta dimensionella förändringar.
Funktionen för dubbelriktad reflektansfördelning (BRDF) beskriver materialegenskapen för ljusreflektion från verkliga ytor som används i optik, termodynamik och datavetenskap. Innovationer såsom kupolspridningsmätaren möjliggör mätning av flera diffraktioner vid flera infallsvinklar, inklusive ljus spridda från zenit- och azimutvinklar. Detta möjliggör större känslighet vid läsning av spridningsstrukturen, vilket möjliggör förvärv av större mängder data på kortare tid.