JJF 2160-2024 激光共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范激光共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范JJF2160—2024激光共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforLaserConfocalMicroscopesJJF2160—2024歸口單位:全國幾何量長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:中國計(jì)量科學(xué)研究院哈爾濱工業(yè)大學(xué)參加起草單位:南京市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院本規(guī)范委托全國幾何量長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF2160—2024本規(guī)范主要起草人:施玉書(中國計(jì)量科學(xué)研究院)劉儉(哈爾濱工業(yè)大學(xué))張樹(中國計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人:王珉(南京市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院)劉辰光(哈爾濱工業(yè)大學(xué))皮磊(中國計(jì)量科學(xué)研究院)郭鑫(南京市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院)JJF2160—2024Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3概述 (1)4計(jì)量特性 (2)4.1水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差 (2)4.2垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差 (2)4.3水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性 (2)4.4垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性 (2)4.5水平方向正交誤差 (2)4.6畸變 (2)4.7最大可測(cè)傾角 (2)4.8水平方向拼接誤差 (2)4.9垂直方向拼接誤差 (2)4.10載物臺(tái)定位誤差 (2)5校準(zhǔn)條件 (3)5.1環(huán)境條件 (3)5.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器 (3)6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (4)6.1水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差 (4)6.2垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差 (6)6.3水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性 (8)6.4垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性 (8)6.5水平方向正交誤差 (8)6.6畸變 (9)6.7最大可測(cè)傾角 (10)6.8水平方向拼接誤差 (11)6.9垂直方向拼接誤差 (11)6.10載物臺(tái)定位誤差 (12)7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (12)8復(fù)校時(shí)間間隔 (12)附錄A激光共聚焦顯微鏡長(zhǎng)度測(cè)量誤差的不確定度評(píng)定 (13)附錄B激光共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)證書(內(nèi)頁)格式 (15)JJF2160—2024ⅡJJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF1071—2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1094—2002《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF2160—20241激光共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于激光共聚焦顯微鏡的校準(zhǔn),其他基于共聚焦原理的顯微鏡校準(zhǔn)也可參照本規(guī)范。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T19067.1—2003產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)第1部分:實(shí)物測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T34879—2017產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)光學(xué)共焦顯微鏡計(jì)量特性及測(cè)量不確定度評(píng)定導(dǎo)則ISO25178-607:2019產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu):區(qū)域法第607部分:非接觸(共焦顯微鏡)儀器的標(biāo)稱特性[Geometricalproductspecifications(GPS)—Surfacetexture:Areal—Part607:Nominalcharacteristicsofnon-contact(confocalmicroscopy)instruments]凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用本規(guī)范。3概述激光共聚焦顯微鏡(以下簡(jiǎn)稱共聚焦顯微鏡)是一種利用共軛點(diǎn)照明、點(diǎn)探測(cè)原理,通過激光逐點(diǎn)照明掃描和空間針孔調(diào)制技術(shù)獲取光學(xué)層析圖像,從而得到被測(cè)物體二維圖像或三維表面形貌參數(shù)的儀器。共聚焦顯微鏡具有多種照明約束和探測(cè)形式,被廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、微納米加工、半導(dǎo)體器件和生命科學(xué)等領(lǐng)域。共聚焦顯微鏡的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。2981234567圖1共聚焦顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖JJF2160—20243表1共聚焦顯微鏡計(jì)量特性序號(hào)計(jì)量特性性能指標(biāo)1水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差不超過±5%2垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差不超過±5%3水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性不超過2%4垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性不超過2%5水平方向正交誤差不超過1°6畸變不超過±10%7最大可測(cè)傾角20°~80°8水平方向拼接誤差不超過10%9垂直方向拼接誤差不超過10%10載物臺(tái)定位誤差不超過0.05mm5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1溫度:(20±5)℃,溫度變化量:0.5℃/h。5.1.2相對(duì)濕度:不超過75%。5.1.3校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器與被校儀器等溫時(shí)間不少于0.5h。5.1.4實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)無影響校準(zhǔn)結(jié)果的振動(dòng)、電磁輻射等因素。5.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器見表2。表2共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目物鏡倍率標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)要求1水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差<50一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格柵格平均間距(5~20)μmUrel≤0.5%,k=2≥50柵格平均間距(500~5000)nmUrel≤1%,k=22垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差<50標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階/凹槽標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度/溝槽深度(200~10000)nmUrel≤1%,k=2≥503水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性<50一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格柵格平均間距(5~20)μmUrel≤0.5%,k=2≥50柵格平均間距(500~5000)nmUrel≤1%,k=2JJF2160—20244表2(續(xù))序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目物鏡倍率標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)要求4垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性<50標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階/凹槽標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度/溝槽深度(200~10000)nmUrel≤1%,k=2≥505水平方向正交誤差<50二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格柵格平均間距20μmUrel≤0.5%,k=2≥50柵格平均間距10μmUrel≤0.5%,k=26畸變<50二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格柵格平均間距20μmUrel≤0.5%,k=2≥50柵格平均間距10μmUrel≤0.5%,k=27最大可測(cè)傾角<50標(biāo)準(zhǔn)球標(biāo)準(zhǔn)球直徑(0.3~5)mm形狀誤差≤0.3μm≥508水平方向拼接誤差<50標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階/凹槽標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度/溝槽深度(200~10000)nmUrel≤1%,k=2≥509垂直方向拼接誤差<50標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階/凹槽標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度/溝槽深度(200~10000)nmUrel≤1%,k=2≥5010載物臺(tái)定位誤差任意放大倍率激光干涉儀線性測(cè)量精度±5.0×10-7注:校準(zhǔn)項(xiàng)目所采用的一維、二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格包含10個(gè)以上周期,標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)根據(jù)被校儀器的物鏡放大倍率、視場(chǎng)范圍等因素選取。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差使用一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格校準(zhǔn)水平方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差。將一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格置于樣品載物臺(tái),在明場(chǎng)條件下將一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格的線條邊緣垂直于X軸放置,在標(biāo)準(zhǔn)器的有效特征區(qū)域內(nèi),去除圖像各邊緣尺寸10%(如圖2所示)后,均勻選取上、中、下3個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。5ba圖2去除圖像邊緣示意圖在每個(gè)測(cè)量區(qū)域等間隔均勻提取5條輪廓線(如圖3所示),計(jì)算5條輪廓線柵格平均間隔的算術(shù)平均值作為該區(qū)域的柵格平均間隔測(cè)得值，多個(gè)得值的算術(shù)平均值作為X方向柵格平均間隔的測(cè)得值。使用“重心法”評(píng)價(jià)輪廓線的圖3X方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差校準(zhǔn)示意圖在輪廓線上選取完整連續(xù)的且不少于10個(gè)周期的柵格結(jié)構(gòu)作為評(píng)價(jià)區(qū)域，分別計(jì)算每個(gè)周期的重心位置。首尾重心間的水平距離即為評(píng)定長(zhǎng)度L(如圖4所示),X方向一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格平均間距的測(cè)得值P可由式(1)計(jì)算。圖4重心法測(cè)量柵格平均間距示意圖6式中：P——一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格平均間距的測(cè)得值，nm;n——評(píng)定長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的周期數(shù)。共聚焦顯微鏡的長(zhǎng)度測(cè)量誤差與相對(duì)誤差可分別由式(2)與式(3)計(jì)算。式中：△P——共聚焦顯微鏡X方向上的長(zhǎng)度測(cè)量誤差，nm;P——一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格平均間距的測(cè)得值，nm;P——一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格平均間距的標(biāo)準(zhǔn)值，nm;△x——共聚焦顯微鏡X方向上的長(zhǎng)度相對(duì)測(cè)量誤差。進(jìn)行Y方向校準(zhǔn)時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格使其線條邊緣與Y軸垂直放置，并按照上述X方向校準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差使用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階進(jìn)行垂直方向的長(zhǎng)度測(cè)量誤差校準(zhǔn)。將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階放置于視場(chǎng)中心，在標(biāo)準(zhǔn)器的有效特征區(qū)內(nèi)，去除圖像尺寸10%的邊緣后，均勻選取上、中、下3個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。在每個(gè)測(cè)量區(qū)域等間隔(一般選取間隔為圖像寬度的10%)均勻提取5條輪廓線(如圖5所示)。計(jì)算5條輪廓線臺(tái)階高度的算術(shù)平均值作為該區(qū)域的臺(tái)階高度測(cè)得值，多個(gè)區(qū)域臺(tái)階高度測(cè)得值的算術(shù)平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階的高度測(cè)得值。共聚焦顯微鏡的垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差與相對(duì)誤差可分別由式(4)與式(5)計(jì)算。輪廓線的臺(tái)階高度評(píng)價(jià)方法遵循以下兩種方法(二選一)。標(biāo)準(zhǔn)凹槽同樣適應(yīng)于垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量誤差校準(zhǔn)。7式中：△H——共聚焦顯微鏡垂直方向上的長(zhǎng)度測(cè)量誤差，nm;H——標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度的測(cè)得值，nm;H,——標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度的標(biāo)準(zhǔn)值，nm;△z——共聚焦顯微鏡垂直方向上的長(zhǎng)度相對(duì)測(cè)量誤差。6.2.1標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度評(píng)定方法A2/3W2/3WW依據(jù)GB/T19067.1—2003中的A1型標(biāo)準(zhǔn)值的評(píng)定方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度進(jìn)行測(cè)量。如圖6所示，將臺(tái)階底部寬度定義為W,評(píng)定長(zhǎng)度為3W,將臺(tái)階頂部?jī)蓚?cè)2/3W的平均Z向高度值與底部中心1/3W的Z向高度值作差，即為輪廓線的臺(tái)階高度測(cè)得值H。6.2.2標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度評(píng)定方法B根據(jù)GB/T34879—2017中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度評(píng)定方法B(LEL準(zhǔn)則)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度進(jìn)行測(cè)量。如圖7所示，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階寬度應(yīng)該滿足W>2dp,標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階測(cè)量寬度應(yīng)滿足Wm>2dr+2dp。其中W代表標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階寬度，Wm代表標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階寬度的測(cè)得值，dr代表滿足解耦條件的高度測(cè)量值的頂部避讓區(qū)間，dp代表滿足解耦條件的高度測(cè)量值的JJF2160—20248λ0ANλ0λ0ANλ0AN1.19dBdB=0.90K20.901-AAN1-AAN1-AAN1-+1.491-+1.791-1-ANHs,Hs∈0,0.971-1-ANλ0Hs,Hs∈0.97,+∞1-1-A(7)式中:λ0—測(cè)量光波長(zhǎng),nm;AN—顯微鏡數(shù)值孔徑;Hs—標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度的標(biāo)準(zhǔn)值,nm;K1、K2—常數(shù),根據(jù)儀器性能和樣品加工工藝選定。標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度計(jì)算方法采用最小二乘回歸法,計(jì)算公式見式(8)。z=αx+β+δh(8)式中:z—與x對(duì)應(yīng)的表面位置,nm;α、β、h—待定參數(shù),通過最小二乘回歸法確定;x—采樣點(diǎn)的橫向坐標(biāo),nm;δ—變量,在A、B區(qū)域?yàn)?1,在C區(qū)域?yàn)?1。標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度的測(cè)得值H是估計(jì)值h的2倍。6.3水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性按照6.1所述方法選取和放置一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格標(biāo)準(zhǔn)器,使用被校儀器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的同一有效特征區(qū)域進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量,測(cè)量次數(shù)不少于6次,兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔不小于1min。并按照6.1中的計(jì)算方法得到每幅測(cè)量圖像的柵格平均間距測(cè)得值,計(jì)算多次重復(fù)測(cè)量的水平方向柵格平均間距的標(biāo)準(zhǔn)偏差s即為水平方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性測(cè)得值[式(9)]。n∑s=i=1(9)(Li-L)∑s=i=1(9)式中:s—共焦顯微鏡長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性,nm;Li—第i次測(cè)量的間距長(zhǎng)度測(cè)量值,nm;L—n次間距長(zhǎng)度測(cè)量值的算術(shù)平均值,nm;n—測(cè)量次數(shù)。6.4垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性按照6.2所述方法選取和放置標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)器,使用被校儀器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的同一有效特征區(qū)域進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量,測(cè)量次數(shù)不少于6次,兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔不小于1min。并按照6.2中的計(jì)算方法得到每幅測(cè)量圖像的臺(tái)階高度測(cè)得值,多次重復(fù)測(cè)量的垂直方向臺(tái)階高度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差s即為垂直方向長(zhǎng)度測(cè)量重復(fù)性測(cè)得值[式(9)]。6.5水平方向正交誤差選用二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格校準(zhǔn)水平方向正交誤差,將二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格的橫向線條平9行于X方向放置，如圖8所示。使用專用軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算可得二維柵格圖像上橫向與縱向線條的夾角，夾角的測(cè)得值θ與標(biāo)準(zhǔn)值θs之差為水平方向正交式中：△θ——共聚焦顯微鏡正交誤差，();θ——二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格XY夾角的測(cè)得值，(°);θ、二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格XY夾角的標(biāo)準(zhǔn)值，()。選取相應(yīng)二維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格進(jìn)行校準(zhǔn)。將顯微鏡調(diào)至正常工作狀態(tài)，測(cè)量一張不少于9個(gè)完整方格的掃描圖像。取單個(gè)方格的4個(gè)端點(diǎn)為A、B、C、D,區(qū)分畸變類型，如圖9所示。分別計(jì)算枕形畸變的最短距離dp和桶形畸變的最長(zhǎng)距離db。按式(11)～式(14)計(jì)算畸變相對(duì)誤差。(a)左右枕形畸變(b)上下枕形畸變(c)左右桶形畸變(d)上下桶形畸變左右枕形畸變：式中：PH——左右枕形畸變相對(duì)誤差；dp——發(fā)生枕形畸變的最短距離，nm;上下枕形畸變：Pv——上下枕形畸變相對(duì)誤差；左右桶形畸變：BH——左右桶形畸變相對(duì)誤差；db——發(fā)生桶形畸變的最短距離，nm;上下桶形畸變：Bv——左右枕形畸變相對(duì)誤差；db——發(fā)生桶形畸變的最短距離，nm;6.7最大可測(cè)傾角圖10最大可測(cè)傾角測(cè)量計(jì)算示意圖使用標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)共聚焦顯微鏡最大可測(cè)傾角。如圖10所示，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)球的球冠表面進(jìn)行掃描測(cè)量，由測(cè)得球冠的弦長(zhǎng)與弓高計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)球圓心角半角，即最大可測(cè)傾斜角[式(15)]。式中：α——最大可測(cè)傾斜角；L——二分之一弦長(zhǎng)；6.8水平方向拼接誤差選取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階進(jìn)行校準(zhǔn)。通過兩個(gè)視場(chǎng)分別對(duì)獲得標(biāo)準(zhǔn)器有效特征區(qū)的兩部分圖像進(jìn)行拼接。在拼接后的圖像上均勻選取3條垂直于拼接線的輪廓線，如圖11所示。計(jì)算3條輪廓線在拼接線兩側(cè)的Y方向高度差(如圖12所示),其算術(shù)平均值作為X方向拼接誤差[式(16)]?！鱔——共聚焦顯微鏡X方向上的拼接誤差，nm;C;——第i次測(cè)量拼接線左側(cè)輪廓線在Y方向上的高度測(cè)得值，nm;d;第i次測(cè)量拼接線右側(cè)輪廓線在Y方向上的高度測(cè)得值，nm;進(jìn)行Y方向校準(zhǔn)時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階的方向90°,按照X方向拼接誤差的校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)即可。6.9垂直方向拼接誤差選取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階進(jìn)行校準(zhǔn)。通過兩個(gè)視場(chǎng)分別對(duì)獲得標(biāo)準(zhǔn)器有效特征區(qū)的兩部分圖像進(jìn)行拼接。在拼接后的圖像上均勻選取3條垂直于拼接線的輪廓線，如圖11所示。計(jì)算3條輪廓線在拼接線兩側(cè)的高度差(如圖13所示),其算術(shù)平均值作為垂直方向拼接誤差[式(17)]。Z式中：△Z——共聚焦顯微鏡垂直方向上的拼接誤差，nm;a;——第i次測(cè)量拼接線左側(cè)輪廓線在Z方向上的高度測(cè)得值，nm;b;——第i次測(cè)量拼接線右側(cè)輪廓線在Z方向上的高度測(cè)得值，nm;n——測(cè)量次數(shù)，n=3。6.10載物臺(tái)定位誤差儀器首次驗(yàn)收一般使用激光干涉儀對(duì)載物臺(tái)X、Y兩個(gè)方向進(jìn)行校準(zhǔn)。載物臺(tái)定位誤差為載物臺(tái)位移量示數(shù)與激光干涉儀示數(shù)之差[式(18)]?！鱉=Ma一Ms式中：△M——載物臺(tái)定位誤差，nm;Ma——載物臺(tái)位移量示數(shù)，nm;M,——激光干涉儀示數(shù)，nm。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)應(yīng)符合JJF1071中對(duì)校準(zhǔn)證書的通用要求，經(jīng)過校準(zhǔn)的共聚焦顯微鏡出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)至少包含下列內(nèi)容：校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱和校準(zhǔn)結(jié)果。測(cè)量不確定度的評(píng)定見附錄A,校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)見附錄B。8復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔，建議一般不超過JJF2160—202413附錄A激光共聚焦顯微鏡長(zhǎng)度測(cè)量誤差的不確定度評(píng)定激光共聚焦顯微鏡測(cè)量誤差的不確定度受到放大倍數(shù)、位移掃描系統(tǒng)漂移、光學(xué)系統(tǒng)像差等因素的影響。本附錄為激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行水平方向、垂直方向測(cè)量誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定。A.1垂直方向校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定模型與評(píng)定示例A.1.1垂直方向校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定模型A.1.1.1垂直方向測(cè)量模型根據(jù)測(cè)量方法,用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階對(duì)共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)時(shí),測(cè)量結(jié)果可以表示為:式中:式中:ΔP—儀器的測(cè)量誤差;P—共聚焦顯微鏡的測(cè)得值;Ps—標(biāo)準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)值。A.1.1.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度以上校準(zhǔn)值的各分量互不相關(guān),所以校準(zhǔn)結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可表示為:uc=測(cè)量不確定度來源:u1—測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度;u2—標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度;u3—儀器示值分辨力引入的不確定度測(cè)量不確定度來源:u1—測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度;u2—標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度;u3—儀器示值分辨力引入的不確定度。本示例中采用的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階是標(biāo)稱值為4967nm的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階,選用10倍物鏡。A.1.2.1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階測(cè)量6次,測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.81nm。A.1.2.2根據(jù)證書提供的數(shù)據(jù),標(biāo)準(zhǔn)樣板的不確定度為48nm。A.1.2.3儀器的示值分辨力為0.5nm,按照均勻分布,引入的不確定度分量為0.29nm。該分量遠(yuǎn)小于測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度,可忽略。A.1.2.4測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度·uc=≈49nmA.2.1水平方向校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定模型A.2.1.1X或Y方向測(cè)量模型JJF2160—202414根據(jù)測(cè)量方法,用一維標(biāo)準(zhǔn)立體柵格對(duì)共聚焦顯微鏡校準(zhǔn)時(shí),X或Y方向測(cè)量結(jié)果可表示為:式中:ΔP=P-PsΔP—儀器的測(cè)量誤差;P—共聚焦顯微鏡的測(cè)得值;Ps—標(biāo)準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)值。A.2.1.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度以上校準(zhǔn)值的各分量互不相關(guān),所以校準(zhǔn)結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可表示為:測(cè)量不確定度來源:u1—測(cè)量不確定度來源:u1—測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度;u2—一維標(biāo)準(zhǔn)