Je kan er vast wel eens gehoord van hebben, surface measurement. Kortgezegd is dit een methode om kleine kenmerken op een oppervlak te kunnen meten. Hier zijn vele methodes van, maar hieronder worden er drie hele bekende vormen van surface measurement voor je uitgewerkt.
Atomic Force Microscopy
Een vorm van surface measurement is Atomic Force Microscopy, wat staat voor Atoomkrachtmicroscopie. Dit is een scanning microscopietechniek om, net als bij een andere microscopietechniek, met een naald het oppervlak van een object op atomaire schaal (schaal dat betrekking heeft op atomen) te kunnen verkennen, maar het object hoeft niet elektrisch geleidend te zijn. De Atomic Force Microscopy meet het doorbuigen van bladveer, een mechanische veer die berust op het principe van buiging, en corrigeert die zodat de naald een constante kracht van het oppervlak van het object ondervindt.
Deze microscoop kan niet alleen worden gebruikt om het oppervlak te bestuderen, maar hij kan het oppervlak ook beïnvloeden. Dit betekent dus dat men moleculen op het oppervlak kan manipuleren dankzij de naald van de atoomkrachtmicroscoop.
Electron Microscopy
Een tweede vorm van surface measurement is electron microscopy, wat staat voor elektronenmicroscopie. Bij deze techniek wordt gebruikt gemaakt van een bundel elektronen om het oppervlak van een object af te beelden. Deze elektronen hebben een veel kleinere golflengte dan fotonen, waardoor de resolutie van het beeld van een elektronenmicroscoop veel hoger is dan die van een lichtmicroscoop. Dankzij electron microscopy wordt het uiteindelijke beeld veel duidelijker.
Elektronen hebben verder een andere wisselwerking met het materie van de objecten. Hierdoor ontstaat er een ander contrast op het beeld. Bij lichtmicroscopie wordt de resolutie wordt de resolutie beperkt door de golflengte van het licht, bij elektronenmicroscopie wordt de resolutie beperkt door de afwijkingen van de optiek. De lenzen van een elektronenmicroscoop zijn namelijk van een veel slechtere kwaliteit dan de optische lenzen van een lichtmicroscoop.
Optical Profiling
Tot slot is er nog Optical Profiling. Optical Profiling maakt gebruik van de golfeigenschappen van licht om het verschil in optisch pad tussen een testoppervlak en referentie oppervlak te vergelijken. In een zogeheten optical interference profiler wordt een lichtstraal gespleten. De ene helft van de straal wordt op het test oppervlak geprojecteerd door een brandpunt van een microscoopobjectief, terwijl de andere helft van de lichtstraal van de referentiespiegel af wordt gereflecteerd.
Kortom, de drie methodes van surface measurement bieden drie verschillende manieren voor het meten van een oppervlak. De scan van een elektronenmicroscoop geeft meestal een heel gedetailleerd beeld weer met een duidelijk zwart-wit contrast. Een atomenmicroscoop heeft vaak een lagere resolutie, maar vergoot het beeld meer. Optisch profileren vergelijkt twee oppervlaktes door middel van gespleten lichtstralen.