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測試水滴角或接觸角精度的一些關鍵要點
發(fā)布時間：2022-08-27 點擊次數(shù)：579
接觸角測量儀是通常是指采用探針液體(已知表面張力值或表面張力值分量)測試該液滴在固體表面形成的液滴輪廓，并通過界面化學的分析算法Young-Laplace方程及其分量值進行分析，測試分析得到相應的該液體在固體材料的表面的接觸角值。而水滴角測量儀采用的探針液體通常為蒸餾水，利用蒸餾水的表面張力靈敏度高的特性以及高穩(wěn)定性，評估固體材料的性質(zhì)，測試用分析算法同樣是以界面化學的分析算法Young-Laplace方程擬合算法為主。那么我們在使用接觸角測量儀或水滴角測量儀用于測試固體接觸角值的如何確保儀器的測值精度方面需要注意如下幾點：
1、接觸角測量儀和水滴角測量儀的測試算法是測值精度的可靠：
接觸角測量或水滴角測量時，只能采用表面張力、重力、界面張力參與分析的測試算法才是有力的工具。而圓擬合、橢圓擬合或切線法根本無法視為接觸角測量的工具，只能視為量角器。圓擬合或橢圓擬合、切線法無沒有很好的重現(xiàn)性，且受測試條件（圖像質(zhì)量、軸對稱、重力、液滴量等）影響非常大。
目前的算法為阿莎算法（ADSA-RealDrop）法，可以實現(xiàn)自動修正重力系數(shù)，可以綜合分析表面張力影響條件下的接觸角值，同時可以實現(xiàn)各種條件下（如靜態(tài)接觸角、非軸對稱接觸角、前進后退角的分析），是一種接觸角測試算法。
接觸角測量的基本算法為Young-Laplace算法，但其缺陷在于測試條件必須為軸對稱，同時測試時盡量避免近圓圖像。
2、彩色攝像機是接觸角測量或水滴角測量的硬件基礎
不像黑白攝像機存在水滴圖像從黑到深灰、淺灰、白的過渡一樣，彩色攝像機通常僅有從藍到灰或黑地直接轉(zhuǎn)換，因而，測值精度方面更高。并且，彩色攝像機可以清晰的表征出來過渡色 ，可以表征出更多細節(jié)，從而實現(xiàn)更高精度的接觸角測值或界面張力、表面張力測值。
3、接觸角測量儀/水滴角測量儀的光源和鏡頭系統(tǒng)是直接決定測值精度結果的要素。
光源和鏡頭合理的方案為平行光源系統(tǒng)。平行光源系統(tǒng)可以實現(xiàn)直接切輪廓，大景深的目標。同時，平行光源的缺陷是對于表面不平整的樣品的不友好，即成像時無法判斷清表面分界。
4、接觸角測量儀/水滴角測量儀樣品臺以及鏡頭分析調(diào)整水平度的精度決定了接觸角或水滴角測量的精度
目前，精度高的控制，成本較低的方案為微分頭控制的二維水平調(diào)整機構。可以實現(xiàn)多維度方面的高精度水平，特別對于樣品表面不平整的樣品，可以調(diào)整平整度。同時，可以高精度調(diào)整鏡頭的俯視角度。
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接觸角測量儀在半導體行業(yè)的應用
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