LEXT OLS4500納米檢測顯微鏡是一款集成了激光顯微鏡和探針掃描顯微鏡功能于一體的新型納米檢測顯微鏡，可以實現從50倍到100萬倍的超大范圍的觀察和測量。

LEXT OLS4500納米檢測顯微鏡五大特點：
OLS4500為您帶來的解決方案
OLS4500實現了無縫觀察和測量
跟從向導畫面的指示， 可輕松操作的6種SPM測量模式
裝配了激光掃描顯微鏡，靈活應對多種樣品
可用于傳統的線粗糙度測量，也可用于信息量較多的面粗糙度測量

技術規格

主機 規格
LSM部分	光源、檢出系統			光源：405 nm半導體激光、檢出系統：光電倍增管
	總倍率			108～17,280X
	變焦			光學變焦：1～8X
	測量	平面測量	重復性	100x : 3σn-1=0.02μm、50x：3σn-1=0.04μm、20x：3σn-1=0.1μm
			正確性	測量值的±2%以內
		高度測量	方式	物鏡轉換器上下驅動方式
			行程	10mm
			內置比例尺	0.8nm
			移動分辨率	10nm
			顯示分辨率	1nm
			重復性	100x :σn-1= 0.012μm、50x：σn-1＝0.012μm、20x：σn-1＝0.04μm
			正確性	0.2+L/100 μm以下（L＝測量長度）
	彩色觀察部分		光源、檢出系統	光源：白色LED、檢出系統：1/1.8英寸200萬像素單片CCD
			變焦	碼變焦：1～8X
	物鏡轉換器			6孔電動物鏡轉換器
	微分干涉單元			微分干涉滑片：U-DICR、內置偏振光片單元
	物鏡			明視場平面半消色差透鏡5X LEXT專用平面復消色差透鏡20X、50X、100X
	Z對焦部分行程			76 mm
	XY載物臺			100 x 100 mm（電動載物臺）
SPM部分			運行模式	接觸模式、動態模式、相位模式、電流模式*、表面電位模式（KFM）*、磁力模式（MFM）*
			位移檢出系統	光杠桿法
			光源	659 nm半導體激光
			檢出設備	光電檢測器
			掃描范圍	X-Y： 30 μm x 30 μm、Z： 4.6 μm
			安裝微懸臂	在盒式微懸臂支架上一鍵安裝。使用微懸臂安裝位置調整專用工裝夾具預對位，更換支架時無需光學調整。
系統			總重量	約440 kg（不包含電腦桌）
			I額定輸入	100－120 V/220－240 V、600 VA、50/60 Hz

*該功能為選項功能。

物鏡 規格

型號

倍率

視場

工作距離（W.D.）

數值孔徑（N.A.）

MPLFLN5X

108-864X

2,560-320μm

20.0mm

0.15

MPLAPON20XLEXT

432-3,456X

640-80μm

1.0mm

0.60

MPLAPON50XLEXT

1,080-8,640X

256-32μm

0.35mm

0.95

MPLAPON100XLEXT

2,160-17,280X

128-16μm

0.35mm

0.95

微懸臂 規格

用途

型號

類型

探針數量

微懸臂

探針

材質

金屬膜  涂層

共振頻率  (kHz)

彈簧常數  (N/m)

高度  (μm）

前端半徑  (nm）

探針／ 微懸臂

探針涂層／  反射涂層

動態模式／ 相位模式

OMCL-AC160TS-C3

標準硅膠

24

300

26

14

7

Si / Si

無 / Al

OMCL-AC160BN-A2

高縱橫比硅膠

12

300

42

9

8

Si / Si

無／無

OMCL-AC240TS-C3

低彈簧常數硅膠

24

70

2

14

7

Si / Si

無／Al

接觸模式

OMCL-TR800PSA-1

標準氮化硅

34

73 / 24

0.57 / 0.15

2.9

15

SiN / SiN

無／Au

表面電位模式

OMCL-AC240TM-B3

電氣測量專用硅膠

18

70

2

14

15

Si / Si

Pt/Al

• 微懸臂、探針的機械特性及尺寸均為代表值。 

• 微懸臂非常小，請注意不要傷到眼睛或不小心吞咽。 
• 電流模式、磁力模式中使用的微懸臂的詳細信息，請咨詢經銷商。 
• 除上表以外，還有其他規格的微懸臂。經銷商。

OLS4500為您帶來的解決方案

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實現納米級觀測的新型顯微鏡。不會丟失鎖定的目標。

電動物鏡轉換器切換倍率和觀察方法

配有涵蓋了低倍觀察到高倍觀察的4種物鏡，并在電動物鏡轉換器上裝配了SPM單元。可以無縫切換倍率和觀察方法，不會丟失觀察對象。此外，該款顯微鏡可以進行納米級觀測。

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涵蓋了低倍到高倍觀察，并配有多種觀察方法可以迅速發現觀察對象。

可以完成低倍到高倍的大范圍倍率觀察。不僅如此，光學技術打造的光學顯微鏡帶來多種觀察方法，可以容易的發現觀察對象。此外，對于光學顯微鏡難以找到的觀察對象，還可以使用激光顯微鏡進行觀察。在激光微分干涉（DIC） 
觀察中，可以進行納米級微小凹凸的實時觀察。

明視場觀察（IC元件）

微分干涉（DIC）觀

激光微分干涉（DIC）觀察

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縮短從放置樣品到獲取影像的工作時間。

放置好樣品后，所有的操作都在1臺裝置上完成。可以迅速，正確的把觀察對象移到SPM顯微鏡下面，所以只要掃描1次就能獲取所需的SPM影像。

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一體機的機型，所以無需重新放置樣品只要在1臺裝置上切換倍率、觀察方法就能夠靈活應對新樣品。

OLS4500是把光學顯微鏡、激光顯微鏡、探針顯微鏡融于一體的一體機，所以無需重新放置樣品，即可自由切換3種顯微鏡進行觀察和評價。這3種顯微鏡各自持有優異的性能，所以能夠高效輸出結果。

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OLS4500實現了無縫觀察和測量

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【發現】可以迅速發現觀察對象

使用光學顯微鏡的多種觀察方法， 迅速找到觀察對象

OLS4500采用了白色LED光源， 可以觀察到顏色逼真的高分辨率彩色影像。它裝有4種物鏡， 涵蓋了低倍到高倍的大范圍觀察。OLS4500充分發揮了光學觀察的特長， 除了使用的明視場觀察（BF）以外， 還可以使用對微小的凹凸添加明暗對比， 達到視覺立體效果的微分干涉觀察（DIC）， 以及用顏色表現樣品偏光性的簡易偏振光觀察。此外， OLS4500上還配有HDR功能（高動態范圍功能）， 該功能使用不同的曝光時間拍攝多張影像后進行合成， 來顯示亮度平衡更好、強調了紋理的影像。在OLS4500上您可以使用多種觀察方法迅速找到觀察對象。

BF 明視場
使用的觀察方法。在觀察中真實再現樣品的 
顏色。適用于觀察有明暗對比的樣品。

DIC 微分干涉
對于在明視場觀察中看不到的樣品的微小高低差， 
添加明暗對比使之變為立體可視。適用于觀察金 
相組織、硬盤和晶圓拋光表面之類鏡面上的傷痕 
或異物等。

簡易偏振光
照射偏振光（有著特定振動方向的光線）， 使樣 
品的偏光性變為肉眼可視。適用于觀察金相組織、礦物、半導體材料等。

HDR　高動態范圍
使用不同曝光時間拍攝多張影像并進行影像合成， 
可以觀察平衡度較好的明亮部分和陰暗部分。此 
外，還可以強調紋理（表面狀態），進行更精細的 
觀察。

 

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使用激光顯微鏡，可以觀察到光學顯微鏡中難以觀察到的樣品影像

OLS4500采用了短波長405 nm的激光光源和高N.A.的專用物鏡， 實現了優異的平面分辨率。能以鮮明的影像呈現出光學顯微鏡中無法看到的觀察對象。在激光微分干涉（DIC）模式中還可以實時觀察納米級的微小凹凸。

明視場觀察（玻璃板上的異物）

激光微分干涉觀察

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【接近】迅速發現觀察對象，在SPM上正確完成觀察

實現了無縫觀察，不會丟失觀察對象

OLS4500在電動物鏡轉換器上裝配了涵蓋低倍到高倍觀察的4種物鏡， 以及小型SPM單元。在光學顯微鏡或激光顯微鏡的50倍、100倍的實時觀察中， 由于SPM掃描范圍一直顯示于視場中心， 所以把觀察目標點對準該位置后， 只要切換到探針顯微鏡， 就能夠正確接近觀察對象。因此， 只需1次SPM掃描就能獲取目標影像， 從而能夠提高工作效率并降低微懸臂的損耗。

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不會在SPM觀察中迷失的、可切換式向導功能

、使用探針顯微鏡開始觀察之前， 可以在向導畫面上設置所需的條件， 如安裝微懸臂、掃描范圍等。所以經驗較少的操作者也能安心完成操作。

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【納米級測量】簡單操作，可以迅速獲得測量結果

新開發的小型SPM測頭， 減少了影像瑕疵

新開發的小型SPM測頭

OLS4500采用了裝在電動物鏡轉換器上的物鏡型SPM測頭。同軸、共焦配置了物鏡和微懸臂前端，所以切換SPM觀察時不會丟失觀察目標點。不僅如此，新開發的小型SPM測頭提高了剛性，所以與傳統產品相比，減少了影像瑕疵并提高了可追蹤性。

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使用向導功能，自由放大SPM影像

使用向導功能， 可以觀察時進一步放大探針顯微鏡拍到的影像的所需部分倍率。只要在影像上用鼠標指針設置放大范圍并掃描， 就可以獲取所需的SPM影像。可以自由設置掃描范圍， 所以大幅度提高了觀察和測量的效率。

向導功能在10μm×10μm影像上放大3.5μm×3.5μm范圍

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優異的分析功能， 應對各種測量目的

曲率測量（硬盤的傷痕）

OLS4500能夠根據您的測量目的分析在各種測量模式中獲取的影像，并以CSV格式輸出測量結果。OLS4500有以下分析功能。

• 截面形狀分析（曲率測量、夾角測量）
• 粗糙度分析
• 形態分析（面積、表面積、體積、高度、柱狀值、承載比）
• 評價高度測量（線、面積）
• 粒子分析（選項功能）

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跟從向導畫面的指示， 可輕松操作的6種SPM測量模式

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接觸模式

控制微懸臂與樣品之間作用的排斥力為恒定的同時， 使微懸臂進行靜態掃描， 在影像中呈現樣品的高度。還可以進行彎曲測量。

金屬薄膜

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動態模式

使微懸臂在共振頻率附近振動， 并控制Z方向的距離使振幅恒定， 從而在影像中呈現樣品高度。特別適用于高分子化合物之類表面柔軟的樣品及有粘性的樣品。

鋁合金表面

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相位模式

在動態模式的掃描中， 檢測出微懸臂振動的相位延遲。可以在影像中呈現樣品表面的物性差。

高分子薄膜

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電流模式

對樣品施加偏置電壓，檢測出微懸臂與樣品之間的電流并輸出影像。此外，還可以進行I/V測量。

Si電路板上的SiO2圖案樣品。高度影像（左）中顯示為黃色的部分是SiO2。在電流影像（右）中顯示 
為藍色（電流不經過的部分）。通過上圖，可以明確電路板中也存在電流不經過的部分。

 

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表面電位模式（KFM）

使用導電性微懸臂并施加交流電壓， 檢測出微懸臂與樣品表面之間作用的靜電， 從而在影像中呈現樣品表面的電位。也稱作KFM（Kelvin Force Microscope）。

磁帶樣品。在電位影像中可以看出數百mV的電位差分布于磁帶表面。這些電位差的分布，可以認為 
是磁帶表面的潤滑膜分布不均勻。

 

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磁力模式（MFM）

在相位模式中使用磁化后的微懸臂進行掃描， 檢測出振動的微懸臂的相位延遲， 從而在影像中呈現樣品表面的磁力信息。也稱作MFM（Magnetic Force Microscope）。

硬盤表面樣品。可以觀察到磁力信息。

 

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裝配了激光掃描顯微鏡，靈活應對多種樣品

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輕松檢測85°尖銳角

采用了有著高N.A. 的專用物鏡和專用光學系統（能限度發揮405 nm 激光性能），LEXT OLS4500 可以精確地測量一直以來無法測量的有尖銳角的樣品。

LEXT 專用物鏡

有尖銳角的樣品（剃刀）

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高度分辨率10 nm，輕松測量微小輪廓

由于采用405 nm的短波長激光和更高數值孔徑的物鏡， OLS4500達到了0.12 μm的平面分辨率。因此， 可以對樣品的表面進行亞微米的測量。結合高精度的光柵讀取能力和奧林巴斯的亮度檢測技術， OLS4500可以分辨出亞微米到數百微米范圍內的高度差。此外， 激光顯微鏡測量還保證了測量儀器的兩大指標——“正確性”（測量值與真正值的接近程度）和“重復性”（多次測量值的偏差程度）的性能。

0.12μm行間距

高度差標準類型B, PTB-5, Institut für Mikroelektronik, Germany, 6 nm高度測量中的檢測

 

從大范圍拼接影像中目標區域

高倍率影像容易使視場范圍變小，而通過設置，OLS4500的拼接功能最多可以拼接625幅影像，從而能夠獲得高分辨率的大范圍視圖數據。不僅如此，還可以在該大范圍視圖上進行3D顯示或3D測量。

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可用于傳統的線粗糙度測量，也可用于信息量較多的面粗糙度測量

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越來越重要的表面粗糙度測量

近年來， 工業產品越來越趨于小型化和輕量化， 所以構成產品的各種部件也越來越精細化。隨著這些部件的精細化， 除了形狀測量以外， 表面粗糙度測量的重要性也日益提高。 
為了應對這些市場需求， ISO規定的立體表面結構測量儀器中， 添加了激光顯微鏡和AFM（ISO 25178-6）。因此， 與傳統的接觸式表面粗糙度測量相同， 非接觸式表面粗糙度測量也被認定為評價標準。OLS4500中配置了符合ISO規定的粗糙度參數。

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在面粗糙度測量中詳細掌握粗糙度的分布和特點

在非接觸式表面粗糙度測量中， 除了線粗糙度還可以測量面粗糙度。在面粗糙度測量中可以掌握樣品表面上區域內粗糙度分布和特點， 并能夠與3D影像對照評價。OLS4500可以根據不同樣品和使用目的， 分別使用激光顯微鏡功能或探針顯微鏡功能測量表面粗糙度。

激光顯微鏡的面粗糙度測量（105μm×105μm） 
焊盤

探針顯微鏡的面粗糙度測量（10μm×10μm）

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OLS4500的粗糙度參數

參數兼容性

OLS4500具有與接觸式表面粗糙度測量儀相同的表面輪廓參數，因此具有相互兼容的操作性和測量結果。

截面曲線

Pp, Pv, Pz, Pc, Pt, Pa, Pq, Psk, Pku, Psm, PΔq, Pmr(c), Pδc, Pmr

粗糙度曲線

Rp, Rv, Rz, Rc, Rt, Ra, Rq, Rsk, Rku, Rsm, RΔq, Rmr(c),Rδc, Rmr, RZJIS, Ra75

波動曲線

Wp, Wv, Wz, Wc, Wt, Wa, Wq, Wsk, Wku, Wsm, WΔq, Wmr(c), Wδc, Wmr

負荷曲線

Rk, Rpk, Rvk, Mr1, Mr2

基本圖形

R, Rx, AR, W, Wx, AW, Wte

粗糙度 (JIS1994)

Ra(JIS1994), Ry, Rz(JIS1994), Sm, S, tp

其他

R3z, P3z, PeakCount

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適應下一代參數

OLS4500具有符合ISO25178的粗糙度（3D）參數。通過評估平面區域，可以進行高可靠性的分析。

振幅參數

Sq, Ssk, Sku, Sp, Sv, Sz, Sa

功能參數

Smr(c), Sdc(mr), Sk, Spk, Svk, SMr1, SMr2, Sxp

體積參數

Vv(p), Vvv, Vvc, Vm(p), Vmp, Vmc

橫向參數

Sal, Str

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OLS4500的顯微鏡技術

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光學顯微鏡的原理和特長

明視場觀察可以獲取顏色信息。 
紙張上的墨點

光學顯微鏡是從樣品上方照射可見光（波長約400 nm到800 nm）， 利用其反射光成像， 能夠放大樣品數十倍到一千倍左右進行觀察。光學顯微鏡的特長是可以真實觀察彩色樣品， 還可以切換觀察方法， 強調樣品表面的凹凸， 利用物質的特性（偏光性）進行觀察。OLS4500上可以使用下述觀察方法。

• 明視場觀察 
  最基本的觀察方法，通過樣品的反射光成像進行觀察
• 微分干涉觀察 
  給樣品表面的微小凹凸添加明暗對比，使之變為可視的立體影像
• 簡易偏振光觀察 
  照射偏振光（有著特定振動方向的光線），把樣品的偏光性變為可視影像

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激光顯微鏡的原理和特長

可進行亞微米級觀察和測量的激光顯微鏡（LSM:Laser Scanning Microscope)

激光顯微鏡的高精度XY掃描（示例）

光學顯微鏡的平面分辨率很大程度上取決于所用光的光子和波長，采用短波長的激光掃描顯微鏡（LSM）比采用可見光的傳統顯微鏡，擁 
有更高的平面分辨率。 
LEXT OLS4500采用405 nm的短波長半導體激光、高數值孔徑的專用物鏡、以及的共焦光學系統，可以達到0.12 μm的平面分辨率。此外，OLS4500配有奧林巴斯的掃描加掃描型2D掃描儀，可以實現高達4096×4096像素的高精度XY掃描。

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的Z軸測量

高度測量（微透鏡）

激光顯微鏡采用短波長半導體激光和的雙共焦光學系統， 會刪除未聚焦區域的信號， 只將聚焦范圍內的反射光檢測為同一高度。同時結合高精度的光柵讀取能力， 可以生成高畫質的影像， 實現精確的3D測量。

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探針顯微鏡的原理和特長

可以觀察納米級微觀世界的探針顯微鏡(SPM:Scanning Probe Microscope)

探針顯微鏡的原理

探針顯微鏡（SPM）是通過機械式地用探針在樣品表面移動，檢測出探針與樣品之間產生的力、電的相互作用，同時進行掃描，從而得到樣品影像。探針曲率半徑為10 nm左右。典型的探針顯微鏡是原子力顯微鏡（AFM），它通過檢測探針和樣品表面之間作用的引力和張力進行掃描并獲得影像。探針顯微鏡能夠觀察納米級微觀形貌，可以捕捉到樣品細的一面。

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通過微懸臂掃描進行納米觀察

SPM傳感器光路圖

OLS4500上采用了光杠桿法——通過高靈敏度檢測出最前端裝有探針的微懸臂的微小彎曲量（位移）來進行觀測的方法。在懸臂的背面反射激光，并用壓電元件驅動Z軸，使激光照射到光電檢測器的位置，從而正確讀取Z方向的微小位移。

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多種觀察模式在影像中呈現表面形狀和物性

高分子薄膜

探針顯微鏡擁有多種觀察模式，可以觀察、測量樣品表面的形狀，還可以進行物性分析。OLS4500配有以下模式。 

• 接觸模式： 在影像中呈現表面形狀（較硬的表面）
• 動態模式： 在影像中呈現表面形狀（較軟的表面、有粘性的表面）
• 相位模式： 在影像中呈現樣品表面的物性差
• 電流模式*： 檢測出探針和樣品之間的電流并輸出影像
• 表面電位模式（KFM）*： 在影像中呈現樣品表面的電位
• 磁力模式（MFM）*： 在影像中呈現樣品表面的磁性信息 
  * 該模式為選項功能。

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決定高精細度、高質量影像的微懸臂

探針位于長度約100μm～200μm的薄片狀微懸臂的前端。您可以根據樣品選擇不同的彈簧常數、共振頻率。反復掃描會磨損探針， 所以請根據需要定期更換微懸臂探針。