干涉顯微鏡是采用光波干涉原理檢查工件表面粗糙度的儀器。干涉顯微鏡以一塊平面反射鏡作參考鏡，被測(cè)零件表面作測(cè)量鏡，利用邁克爾遜干涉儀原理，使其產(chǎn)生干涉條紋，通過對(duì)條紋彎曲量的測(cè)量，得出表面粗糙度值。

干涉顯微鏡的實(shí)際應(yīng)用

　　干涉顯微鏡可以測(cè)量不平深度，工件表面不平深度可以用二種方法測(cè)量：用目視估計(jì)測(cè)量和用測(cè)微目鏡測(cè)量。

　　1、用目視估計(jì)測(cè)量：

　　正確調(diào)整好干涉顯微鏡后，視場(chǎng)里同時(shí)可以看到被測(cè)量表面和由于加工或劃痕引起彎曲的干涉條紋，而且條紋的方向是垂直于劃痕方向的。

　　為了確定劃痕或加工紋路的深度，應(yīng)該用眼睛來確定被測(cè)量表面劃痕處彎曲量為多少倍干涉條紋間隔，或者幾分之一干涉條紋間隔。

　　白光時(shí)t=0.27·ΔN微米;單色光時(shí)t=1/2λ·ΔN微米。

　　式中：t——?jiǎng)澓刍蚣庸け砻娌黄缴疃戎担瑔挝晃⒚住?/p>

　　ΔN——條紋彎曲為幾個(gè)干涉條紋或另點(diǎn)幾個(gè)干涉條紋。

　　λ——干涉顯微鏡出廠證明書上附干涉濾色片檢定證書單色光的波長(zhǎng)。

　　2、用測(cè)微目鏡測(cè)量：

　　把干涉顯微鏡測(cè)微目鏡十字線中一條和干涉條紋的方向平行，另一條與被測(cè)量表面劃痕方向平行，此時(shí)用固緊螺絲將測(cè)微目鏡固緊。

　　不平深度測(cè)量分為三個(gè)步序：

　　(1)測(cè)量條紋之間的間隔：

　　在白光工作時(shí)，用兩條黑色條紋進(jìn)行測(cè)量，條紋之間隔值用測(cè)微目鏡上股輪分劃數(shù)來表示。為了提高測(cè)量精度，將十字線對(duì)準(zhǔn)條紋的中間，而不是條紋的邊緣。

　　移動(dòng)干涉顯微鏡測(cè)微目鏡視場(chǎng)中十字線，使其與干涉條紋方向平行的一條刻線對(duì)準(zhǔn)一黑色干涉條紋下凸緣的中間，此時(shí)第得到一個(gè)讀數(shù)N1;然后將同一條刻線對(duì)準(zhǔn)另一條黑色干涉條紋下凸緣的中間，得到第二個(gè)讀數(shù)N2，或者在單色光時(shí)，對(duì)準(zhǔn)其它任一條干涉條紋的中間，得到第二個(gè)讀數(shù)N2，但此時(shí)必須記住量測(cè)的兩個(gè)干涉條紋間所包含的間隔數(shù)n，為了提高干涉顯微鏡測(cè)量精度，nZ好取三個(gè)以上。

　　(2)測(cè)量條紋的彎曲量：

　　干涉條紋的彎曲量，同樣用測(cè)微鼓上分劃數(shù)表示。用一條刻線對(duì)準(zhǔn)干涉條紋下凸緣的中間，此時(shí)讀數(shù)為N3。然后用同一條刻線對(duì)準(zhǔn)同一條干涉條紋Zda彎曲處的干涉條紋上凸緣中間，得到第二個(gè)讀數(shù)N4。

　　干涉條紋的彎曲值為多少個(gè)干涉條紋的間隔可用下式表示：

　　ΔN=n(N3-N4)/(N2-N1)條干涉條紋

　　(3)計(jì)算不平深度：

　　在白光工作時(shí)，一個(gè)干涉條紋的彎曲量相當(dāng)于被測(cè)量表面不平深度為0.27微米，此時(shí)不平深度可用下式計(jì)算：

　　t=0.27n(N3-N4)/(N2-N1)微米

　　式中：t——不平深度，微米。

　　N1——測(cè)量間隔時(shí)diyi次讀數(shù)。

　　N2——測(cè)量間隔時(shí)第二次讀數(shù)。

　　N3——測(cè)量條紋彎曲量時(shí)diyi次讀數(shù)。

　　N4——測(cè)量條紋彎曲量時(shí)第二次讀數(shù)。

　　n——測(cè)量的第二個(gè)條紋所包含的間隔數(shù)，白光時(shí)n=1。

　　為了確定不平深度，必須取工件表面上幾處測(cè)量的平均值，為此干涉顯微鏡工作臺(tái)可以移動(dòng)，干涉顯微鏡一般可測(cè)量10到14級(jí)表面光潔度。

干涉顯微鏡常見問題

　　在理想情況下，對(duì)理想平面進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)在干涉顯微鏡視場(chǎng)中看到一組清晰平直，且色彩對(duì)稱的理想干涉條紋。但在實(shí)際使用的干涉顯微鏡中，由于種種原因，可能使干涉條紋的質(zhì)量很差，直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確，以至無法進(jìn)行測(cè)量，這種情況在工作中經(jīng)常遇到?，F(xiàn)就常見的間題，產(chǎn)生的原因以及解決的辦法討論如下：

　　一、干涉條紋清晰范圍不夠

　　1、物鏡工作距離不對(duì)，即兩組物鏡至分光鏡的距離不等，可通過調(diào)整水平物鏡，使兩路光光程相等來解決。

　　2、可變光欄開的過大，物鏡孔徑也大，鑒別率也高，但大孔徑時(shí)相應(yīng)地對(duì)干涉顯微鏡各部分要求也高，所以大孔徑時(shí)干涉條紋質(zhì)量沒有小孔徑時(shí)好，調(diào)整時(shí)可拿掉目鏡，用眼睛在目鏡管里觀察，孔徑光欄不應(yīng)大于物鏡框的直徑。

　　3、兩支光路光強(qiáng)不相等，工件表面和標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的反射率相差太大，可根據(jù)工作表面情況選擇標(biāo)準(zhǔn)反射鏡。

　　4、光學(xué)零部件表面有水汽，霉斑等，可對(duì)光學(xué)零件進(jìn)行擦試，以垂直物鏡為ZD。另外，由于經(jīng)常測(cè)試球形工件，使垂直物鏡表面磨損，這樣只能更換垂直物鏡。

　　二、干涉條紋頗色不對(duì)稱或不均勻

　　1、條紋不黑，顏色不對(duì)稱。如兩支光路中玻璃層厚度不同，色散也不同，可轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償鏡增加或減少一支光路中玻璃層厚度來補(bǔ)償兩物鏡的差異。如干涉顯微鏡光學(xué)零部件裝得不對(duì)稱，物鏡原始狀態(tài)時(shí)物鏡光軸不正，這時(shí)應(yīng)調(diào)整分光鏡，使它處于標(biāo)準(zhǔn)反射鏡和工件表面的角平分面上，標(biāo)準(zhǔn)反射鏡面應(yīng)和物鏡光軸相垂直。

　　2、干涉條紋組顏色斜角對(duì)稱，即一個(gè)條紋上顏色不均勻。干涉顯微鏡光學(xué)零件相對(duì)位置不正確，即補(bǔ)償鏡和分光鏡不平行，可拆下分光鏡組，墊補(bǔ)償鏡和補(bǔ)償鏡座的結(jié)合面，使補(bǔ)償鏡和轉(zhuǎn)軸平行或在轉(zhuǎn)座和支承板之結(jié)合面墊錫紙，使補(bǔ)償鏡和分光鏡平行。

　　三、干涉條紋彎曲

　　為了補(bǔ)償干涉顯微鏡兩物鏡的差異，補(bǔ)償鏡在校正條紋顏色轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得補(bǔ)償鏡和分光鏡不平行?？梢愿鼡Q物鏡或修薄補(bǔ)償鏡或分光鏡的厚度，以減少補(bǔ)償鏡和分光鏡的平行度，如由于標(biāo)準(zhǔn)反射鏡變形所至，可更換標(biāo)準(zhǔn)反射鏡。

　　四、干涉條紋出現(xiàn)不規(guī)則的彎曲

　　可能是由于標(biāo)準(zhǔn)反射鏡表面有污點(diǎn)，劃傷，可將反射鏡拆下擦試干凈，如不是上述原因致，則可能是有油滲到物鏡內(nèi)，使光程發(fā)生變化，形成條紋的位置發(fā)生變化，條紋呈不規(guī)則的彎曲，此時(shí)拆開物鏡對(duì)干涉顯微鏡各鏡片表面擦試即可消除。