布魯克臺(tái)階儀的日常操作步驟核心是**“樣品準(zhǔn)備→設(shè)備初始化→參數(shù)設(shè)置→掃描測(cè)量→數(shù)據(jù)處理”**,流程標(biāo)準(zhǔn)化且需嚴(yán)格遵循操作規(guī)范,以確保測(cè)量精度。
掌握日常操作步驟能大幅提升使用效率,避免因操作失誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。以下是基于常規(guī)型號(hào)(如Dektak系列)的標(biāo)準(zhǔn)操作流程,不同型號(hào)細(xì)節(jié)可能略有差異,需結(jié)合設(shè)備說(shuō)明書(shū)調(diào)整。
1.樣品準(zhǔn)備(操作前關(guān)鍵步驟)
確保樣品符合測(cè)量要求,減少外界干擾。
清潔樣品表面:用無(wú)塵布或?qū)S们鍧崉ㄈ绠惐迹┎潦脴悠繁砻妫コ覊m、油污等雜質(zhì),避免影響探頭接觸與掃描結(jié)果。
固定樣品:將樣品平穩(wěn)放置在載物臺(tái)上,根據(jù)樣品尺寸使用夾具或膠帶固定,防止掃描過(guò)程中樣品移位(若樣品為薄片或柔性材質(zhì),需確保完全貼合載物臺(tái))。
檢查樣品狀態(tài):確認(rèn)樣品無(wú)明顯破損、凸起或尖銳邊緣,避免劃傷探頭;若測(cè)量“臺(tái)階”結(jié)構(gòu),需明確臺(tái)階位置,大致規(guī)劃掃描區(qū)域。
2.設(shè)備初始化與軟件啟動(dòng)
完成設(shè)備與軟件的基礎(chǔ)準(zhǔn)備,確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。
啟動(dòng)硬件:依次打開(kāi)臺(tái)階儀主機(jī)電源、電腦電源,等待設(shè)備自檢(通常需2-5分鐘,指示燈顯示“就緒”狀態(tài)即可)。
啟動(dòng)控制軟件:打開(kāi)布魯克專(zhuān)用控制軟件(如DektakControl),軟件會(huì)自動(dòng)連接設(shè)備,若提示“連接失敗”,需檢查主機(jī)與電腦的數(shù)據(jù)線(xiàn)是否插緊,或重啟設(shè)備重新連接。
探頭校準(zhǔn)(每日首次使用必做):在軟件中選擇“探頭校準(zhǔn)”功能,按照提示完成“零點(diǎn)校準(zhǔn)”(將探頭降至校準(zhǔn)塊基準(zhǔn)面,確認(rèn)高度讀數(shù)為0)和“力校準(zhǔn)”(設(shè)置探頭接觸力,確保符合測(cè)量需求,如常規(guī)樣品選1-5mg力)。
3.測(cè)量參數(shù)設(shè)置(核心環(huán)節(jié),需精準(zhǔn)匹配需求)
根據(jù)測(cè)量目標(biāo)設(shè)置關(guān)鍵參數(shù),直接影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
選擇掃描模式:在軟件中選擇“線(xiàn)掃描”(常規(guī)臺(tái)階測(cè)量)或“面掃描”(大面積形貌測(cè)量),日常臺(tái)階測(cè)量?jī)?yōu)先選“線(xiàn)掃描”。
設(shè)置掃描參數(shù):
掃描長(zhǎng)度:根據(jù)臺(tái)階尺寸設(shè)置,如測(cè)量10μm臺(tái)階,掃描長(zhǎng)度可設(shè)為20-50μm(需覆蓋臺(tái)階前后平整區(qū)域,便于計(jì)算高度差)。
掃描速度:常規(guī)選擇1-5μm/s,樣品表面粗糙或臺(tái)階陡峭時(shí),降低速度(如0.5μm/s)以提升精度。
數(shù)據(jù)點(diǎn)密度:設(shè)置每毫米采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)(如1000點(diǎn)/mm),點(diǎn)數(shù)越多數(shù)據(jù)越精細(xì),但掃描時(shí)間更長(zhǎng),日常測(cè)量選默認(rèn)中等密度即可。
定位掃描區(qū)域:通過(guò)軟件中的“載物臺(tái)控制”功能,手動(dòng)調(diào)節(jié)X/Y軸移動(dòng)載物臺(tái),將探頭移動(dòng)至樣品待掃描區(qū)域上方;也可通過(guò)軟件預(yù)覽窗口觀察,確保掃描路徑覆蓋目標(biāo)臺(tái)階。
4.掃描測(cè)量與過(guò)程監(jiān)控
啟動(dòng)掃描并實(shí)時(shí)觀察,及時(shí)處理異常情況。
啟動(dòng)掃描:確認(rèn)參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后,點(diǎn)擊軟件“開(kāi)始掃描”按鈕,探頭會(huì)自動(dòng)下降至樣品表面,按設(shè)定路徑開(kāi)始掃描。
實(shí)時(shí)監(jiān)控:掃描過(guò)程中,軟件會(huì)實(shí)時(shí)顯示高度曲線(xiàn)(Y軸為高度,X軸為掃描距離),觀察曲線(xiàn)是否平滑,若出現(xiàn)突然跳變(如高度驟升驟降),可能是探頭碰到雜質(zhì)或樣品移位,需立即點(diǎn)擊“停止掃描”,檢查后重新測(cè)量。
完成掃描:掃描結(jié)束后,探頭會(huì)自動(dòng)回升至初始位置,軟件提示“測(cè)量完成”,此時(shí)可保存原始數(shù)據(jù)(建議按“樣品名稱(chēng)+日期”命名,便于后續(xù)查找)。
5.數(shù)據(jù)處理與結(jié)果導(dǎo)出
提取關(guān)鍵信息,生成可使用的測(cè)量報(bào)告。
分析臺(tái)階高度:在軟件“數(shù)據(jù)分析”模塊中,選擇“臺(tái)階高度計(jì)算”功能,手動(dòng)或自動(dòng)框選臺(tái)階前后的平整區(qū)域,軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算臺(tái)階高度(高度差=臺(tái)階上方平整區(qū)平均高度-下方平整區(qū)平均高度)。
查看其他參數(shù):若需分析表面粗糙度(Ra/Rq),可選擇“粗糙度分析”,軟件會(huì)根據(jù)掃描數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)應(yīng)參數(shù)。
導(dǎo)出結(jié)果:將分析后的高度數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)圖像、粗糙度參數(shù)等導(dǎo)出為Excel表格或圖片格式(如PNG/JPG),用于報(bào)告撰寫(xiě)或數(shù)據(jù)存檔。
設(shè)備收尾:關(guān)閉軟件,依次關(guān)閉電腦、臺(tái)階儀主機(jī)電源,清潔載物臺(tái)與探頭(用專(zhuān)用鏡頭紙輕輕擦拭探頭表面),整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面。