Neues Prüfverfahren zur Untersuchung der Partikelreinheit technischer Oberflächen

Reinheitskriterien für technische Oberflächen sind zwar weitgehend festgelegt, es existiert jedoch noch kein universelles Prüfverfahren zur Ermittlung des partikulären Kontaminationsgrades von Oberflächen in der Produktumgebung. Bisher angewendete Meß- und Prüfmethoden lassen sich nur unter bestimmten Bedingungen und nur für bestimmte Arten von Oberflächen anwenden. Eine Korrelation der Ergebnisse ist hier nicht möglich. Zur Automatisierung eines optischen Mikroskopes wird ein Bildauswertungs-/analysesystem mit einem an den Auswerterechner angekoppelten automatisch ansteuerbaren Probentisch eingesetzt. Diese Versuchsanordnung läßt die Prüfung technischer Oberflächen zu, sofern sie im Inspektionsbereich flächige Ausdehnung besitzen. Durch die Anwendungsmöglichkeit von Hellfeld- und Dunkelfeld-Beleuchtung kann die Inspektion auf die Oberflächenbeschaffenheit des Untersuchungsobjektes abgestimmt werden. Da ein solcher Versuchsaufbau nur bedingt zur Untersuchung technischer Oberflächen gee ignet ist, mußte eine Möglichkeit gefunden werden, eine Optimierung des Detektionsprinzips zu erhalten. Dies wurde durch eine Kombination des optischen Mikroskops mit einer zusätzlichen Beleuchtung nach dem Streiflicht-Prinzip realisiert. Dieses Streulichtmeßverfahren bietet die Möglichkeit, durch den flachen Einstrahlwinkel der Lichtquelle die Oberflächenstrukturen auszublenden und nur die Partikel auszustrahlen, die sich auf der Oberfläche befinden. Hiermit lassen sich alle Arten von technischen Oberflächen unabhängig von ihrer Oberflächenrauhigkeit auf partikuläre Verschmutzung untersuchen. Durch die Möglichkeit des "optischen Ausfilterns" von Oberflächenstrukturen minimiert sich der Bildverarbeitungsaufwand, so daß auf eine einfache Bildanalyse zurückgegriffen werden kann. Durch die Sreiflichtanstrahlung mit einem Laser kann auch die Detektionsgrenze auf glatten Oberflächen noch weiter gesenkt werden.