1 中国航空工业集团公司 北京长城计量测试技术研究所，北京00095
2 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院， 北京100191
3 东莞材料基因高等理工研究院 应力测量技术研究所， 广东东莞52808
为了精确测量边缘产生凸起的超显微硬度压痕，采用高分辨率且能获得压痕三维形貌的激光扫描共聚焦显微镜，获得压痕边缘复杂的三维凸起结构。对压痕的三维形貌数据进行分析，利用压痕对角线方法提取压痕的4个角点，计算超显微硬度。然而，压痕对角线法并不能反映残余压痕的复杂结构，尤其是边缘凸起结构。在测量压痕三维形貌的基础上，为寻找更符合接触力学和压痕形成规律的压头与试样的接触面积，提出了基准平面的概念。通过对压痕面积函数进行微分，寻找最优的基准平面位置，既考虑压痕的边缘凸起，也能很好地反映接触面积。实验结果表明，通过接触力学规律寻找到的最优基准平面测量硬度，其测量误差小于±1.5%、稳定性小于1%。基准平面法可以稳定且准确地得到更符合硬度定义的硬度值。
共聚焦显微镜 凸起式 超显微硬度 接触力学 基准平面 confocal microscope pile-up ultra-micro hardness contact mechanics datum plane
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210014
由于光学衍射效应，常规光学显微技术的分辨率无法满足100 nm以下形状和结构特征检测的需求。为了在二维单分子层石墨烯检测中用光学显微，弥补非光学检测技术如扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)等固有的过小的视场、过长的检测时间和过高的费用等诸多不足之处，报道了一种新的宽场偏振参数模式化非直观超显微成像(PIMI)方法。该方法通过在传统光学显微光路中增设偏振模式化装置，精确地调制入射光波的偏振状态，利用光波与物质的耦合作用变化和携带近场物质结构信息的远场光场变化，通过分析不同偏振条件下所得图像变化，反演计算得到近场光波参数图像和物质结构特征，实现对物质结构和形貌的50 nm级光学超分辨。利用该方法，通过针对石墨烯而开展的一系列对比验证实验，初步实现了对其颗粒边界、层厚、褶皱的分辨，在二维平面内实现了光学超显微分辨。
成像系统 非直观成像 超显微 偏振参数 衍射极限 石墨烯层厚 光学学报
2014, 34(s2): s211003
