Mínimo ruido, máxima precisión

¿Qué distingue a los interferómetros de Mahr? Thorsten Höring: Tienen un nuevo algoritmo, la llamada tecnología ICA. Este método combina las buenas propiedades de los métodos PSI y VSI anteriormente habituales con una resolución vertical muy alta y una amplia gama de aplicaciones.

¿Puede explicar brevemente la PSI y la VSI con más detalle? Thorsten Höring: Aquí tengo que explicar un poco más: Los métodos convencionales utilizan el barrido vertical (VSI) o el método de desplazamiento de fase (PSI) para las mediciones. Con la VSI, los valores de altura se determinan mediante el método del centro de gravedad. Una curva característica forma el llamado "correlograma". Si se coloca una línea envolvente sobre esto, se obtiene una distribución gaussiana y se puede calcular el centro de gravedad. Básicamente, este método es robusto y rápido, pero no conduce a resultados tan precisos. En cambio, el método de desplazamiento de fase, o PSI, es más preciso. Busca en el correlograma la mayor "diferencia de fase", es decir, el cambio de claro a oscuro. Este método es mucho más preciso, pero mucho más sensible. Los interferómetros de luz blanca de Mahr son diferentes: su novedoso algoritmo combina las buenas propiedades de los métodos PSI y VSI con una resolución vertical muy alta en una única y gran área de aplicación.

¿Cómo se lleva a cabo la medición con ICA? Thorsten Höring: Con el software de registro de MarSurf Metrology, se recorre la zona de enfoque y se registra la llamada "pila de imágenes" de la información de altura. Esta pila es similar a la de un tomógrafo de ordenador. La pila se evalúa por separado para cada píxel y, por tanto, para cada punto de datos individual en la dirección XY. A partir de la totalidad de estos puntos, se define un correlograma "típico" como referencia y se utiliza como comparación para la evaluación de cada punto de datos en la dirección XY. De este modo, se puede generar un valor de altura fiable y preciso. La señal de referencia se desplaza a lo largo del interferograma medido y se busca la posición con la mejor coincidencia. Esta posición da entonces el valor de altura preciso para ese píxel.

¿Cómo se consigue el bajo ruido de 80 picómetros? Thorsten Höring: Como el ICA permite determinar los valores de altura con tanta precisión, el ruido se minimiza al mismo tiempo, lo que garantiza una calidad de datos muy alta. Gracias a esta excelente relación señal/ruido, la tecnología de Mahr alcanza el nivel de calidad de un PSI con sólo 80 picómetros (STR-Surface-Topography-Repeatability), pero tiene una estabilidad significativamente mejor y una mayor fiabilidad. A modo de comparación: los anteriores dispositivos de nivel básico tienen un RTS de unos 150 picómetros. Por otra parte, además de la máxima fiabilidad, los nuevos interferómetros de Mahr tienen un alto rango dinámico incluso a baja intensidad.

¿Cuál es el nombre exacto de la serie de productos de interferómetros de luz blanca de Mahr? Thorsten Höring: Se llama MarSurf WI y comprende los tres aparatos MarSurf WI 50 M, MarSurf WI 50 y MarSurf WI 100. Con ellos, los laboratorios de investigación y el aseguramiento de la calidad en la industria tienen tres potentes aparatos a su disposición para determinar las rugosidades más finas, las alturas de los escalones o los planos en el rango nanométrico, en sólo unos segundos.

Mahr es conocido por sus sistemas táctiles y confocales. ¿Por qué la empresa tiene ahora también una serie de interferómetros de luz blanca en su cartera? Thorsten Höring: Con los interferómetros de luz blanca, hemos ampliado nuestro espectro al rango subnanométrico. Creo que es una consecuencia lógica para un especialista en tecnología de medición como Mahr.

¿Qué puede hacer exactamente la interferometría de luz blanca, cómo funciona? Thorsten Höring: Básicamente, la interferometría de luz blanca permite medir el perfil 3D de estructuras cuyo tamaño oscila entre unos pocos nanómetros y unos pocos micrómetros. El método utiliza la superposición o interferencia de ondas para determinar un tamaño. La luz viaja por dos caminos: uno de ellos se dirige a la referencia, mientras que el segundo se dirige a la superficie que se va a medir. Si el objeto a medir está enfocado, las ondas se suman y producen un máximo de intensidad. Fuera del foco, las ondas se anulan entre sí y dan lugar a un mínimo de intensidad. A partir de esta información, se pueden calcular valores de altura precisos.

¿Qué tipo de superficies se miden en esta zona? Thorsten Höring: Cada vez son más los componentes que tienen que tener superficies con propiedades muy especiales; por ejemplo, las superficies de las lentes para enfocar correctamente, o de los semiconductores para transmitir señales rápidamente. Otro ejemplo son los implantes o las articulaciones artificiales: las superficies de estas endoprótesis deben rectificarse con una precisión nanométrica para que, por ejemplo, las endoprótesis de la articulación de la rodilla fabricadas con componentes metálicos y plásticos interactúen a la perfección con el hueso humano.