Mikä on Scatterometer?

Scatterometri on tarkkuusmittauslaite, joka lähettää mikroaaltoenergiaa ja lukee kohdepinnalta takaisin hajallaan olevan valon heijastuksia saadakseen mitatietoja. “Takaisinsirontavalo” voidaan lukea kohdepinnan kuvantamisen graafisina tai värikarttojen peittokuvina, mikä mahdollistaa erittäin tarkat havainnot ja mittaukset. Tätä tekniikkaa käytetään laboratoriossa, kentällä ja satelliiteissa lukuisiin tieteellisiin, teollisiin ja sotilaallisiin sovelluksiin. Jotkut käyttötarkoitukset sisältävät valtameren aallonkorkeuksien ja virtausten mittaamisen tuulen suunnan ja nopeuden määrittämiseksi valtameren virtauksen analysointia ja seurantaa varten; Lisäksi scatterometria voi mitata topografiaa, maailmanlaajuisia ilmasto- ja sääilmiöitä sekä tarkkojen mikropiirien ja nanoteknologian rakentamista.

Scatterometrin mittaukset suoritetaan epäsuotuisissa olosuhteissa korvaamalla epätarkkoja tekniikoita, jotka voivat estää epäsäännöllisyydet pilvipeitteestä optisten laitteiden virheisiin. Mikroaaltopulssien käyttäminen antaa tarkan palautteen signaalista ja kohinasta, mikä tarjoaa selkeän, luotettavan ja toistettavan tiedonkeruun. Tästä tekniikasta saadut tiedot tuottavat uusia tiedustelualueita tutkijoille monilla aloilla, myös meriteollisuudessa, jossa hajonta antaa tietoa sääolosuhteista, kalastuksesta, meriturvallisuudesta ja maailmanlaajuisesta ilmastosta.

Scatterometrit voivat määrittää eri aallonpituuksisten optisten ilmaisimien ja lasereiden avulla pintojen ja niiden alla olevien alustojen optiset ominaisuudet. Maanpäällinen tekniikka voi käyttää parabolisia heijastimia, radiotaajuisia (RF) osajärjestelmiä, välitaajuista (IF) elektroniikkaa ja tiedonkeruulaitteita. Tällaiset järjestelmät voivat seurata takaisinsirontatietoja maastosta, kuten metsistä, maaperästä ja kasvillisuudesta.

Valmistuksessa sirontamittaria käytetään sellaisten puolijohteiden rakentamiseen, jotka joskus vaativat mittausta atomitasolla. Puolijohteissa on monia kerroksia, jotka tarvitsevat tarkkaa kohdistusta nanometrin asteikkoon asti. Metrologiassa eli mittausjärjestelmien tutkimuksessa ja kehittämisessä on omaksuttu hajonta, joka ylittää jopa tehokkailla mikroskoopeilla suoritetun kuvantamispäällystystekniikan. Päällekkäisten kuvien sijasta insinöörit hajauttavat erilaiset valon aallonpituudet puolijohteisiin kiekkoihin ja mittaavat niiden kaksisuuntaisen heijastuskyvyn ohjelmiston ja algoritmien avulla. Tämä mahdollistaa tarkan mittauksen pienistä poikkeamista riippumatta epäsäännöllisestä mikroskoopin optiikasta tai toiminnasta.

Scatterometer-tekniikka mahdollistaa materiaalien tai pintojen nopean ja tuhoamattoman analysoinnin analysoimalla hajavaloa huolellisesti verrattuna jaksollisen sirontapinnan viivan muodon muutoksiin. Tämä tekniikka on sijoitettu lukuisiin satelliitteihin, jotka tarkkailevat yhtenäisiä tutkan poikkileikkauksia eli “karhoja” maapallon pinta -alasta. Yhdistettynä kartoitustekniikkaan, viestintäjärjestelmiin ja muihin sää- tai etsintä- ja pelastuspalveluihin tämä mahdollistaa kaiken maaperän kosteudesta tulivuoren tapahtumiin näkyvän tarkasti mittasuhteissa.

Kaksisuuntainen heijastuskykyfunktio (BRDF) kuvaa optiikassa, termodynamiikassa ja tietotekniikassa käytettävien todellisten pintojen valonheijastumisen materiaalisia ominaisuuksia. Innovaatiot, kuten kupolin sirontamittari, mahdollistavat useiden diffraktioiden mittaamisen useilla tulokulmilla, mukaan lukien valon, joka on hajallaan zenitistä ja atsimuutista. Tämä mahdollistaa suuremman herkkyyden sirontarakenteen lukemisessa, mikä mahdollistaa suuremman tietomäärän hankkimisen lyhyemmässä ajassa.