轮廓术是一种从表面提取地形数据的技术。这可以是单点扫描，线扫描，甚至是全三维扫描。轮廓术的目的是得到表面形貌、台阶高度和表面粗糙度。这可以用物理探针或光来完成。
计量学是测量的科学。样品有多粗糙?特征有多高?有多少区域有空洞或颗粒?缺陷密度是多少?这些问题的答案通常用轮廓测量法来量化。
轮廓仪是如何工作的
所有轮廓仪至少由两部分组成——探测器和取样台。检测器决定了样本上的点的位置，而样本台是保存样本的地方。在一些系统中，样品台移动以允许测量，在另一些系统中，检测器移动，在一些系统中两者都移动。
有两种类型的轮廓仪:手写和光学。触控笔轮廓仪使用探针检测表面，物理地沿着表面移动探针以获得表面高度。这是通过一个反馈回路机械地完成的，该反馈回路监测样品沿表面扫描时向上推动探针的力。反馈系统用于保持手臂上的特定扭矩，称为“设定值”。手臂支架Z位置的变化可以用来重建表面。
笔轮廓测定法
触控笔轮廓仪使用探针检测表面，物理地沿着表面移动探针以获得表面高度。这是通过一个反馈回路机械地完成的，该反馈回路监测样品沿表面扫描时向上推动探针的力。反馈系统用于保持手臂上的特定扭矩，称为“设定值”。手臂支架Z位置的变化可以用来重建表面。
触控笔轮廓术需要力反馈和物理接触表面，因此虽然它非常敏感，并提供高Z分辨率，但它对柔软的表面很敏感，探头可能会被表面污染。这种技术也可能对某些表面造成破坏。
由于触控笔轮廓仪在保持与表面接触的同时，涉及X、Y和Z的物理运动，因此比非接触式技术要慢。万博max体育笔尖的大小和形状会影响测量并限制横向分辨率。
光学轮廓测量
光学轮廓术使用光而不是物理探针。有很多方法可以做到这一点。这项技术的关键组成部分是引导光线，使其能够在3D中检测表面。例子包括光学干涉，使用共焦孔径，聚焦和相位检测，以及将图案投射到光学图像上。
共焦轮廓测定法
共焦轮廓术是一种用于对样品表面成像的点扫描光学技术。它的工作原理是使用一个小的光圈，被称为共聚焦光圈。高度聚焦的光通过光圈投射，只有焦平面内的表面才会提供有用的信号。光学仪器在表面上下扫描，直到观察到一个亮点。一旦观察到一个亮点，仪器就会计算到表面上该点的距离，并在z中给出一个点。然后光学系统沿表面横向扫描，同时保持一个亮点以重建表面。
网格共焦
模式投影与焦点检测
通常，光学仪器上使用的软件很难确定什么是对焦的，什么是失焦的。光学的精度可能限制如何有效地解决焦平面。
通过使用先进的光学技术来投射出只在精确距离上聚焦的锐利图案，软件和光学技术能够更容易、更准确地确定焦平面上的内容。这也允许更灵活地测量透明样本，因为投影将只聚焦在真实的表面上。
这种组合技术比焦点检测稍微复杂一些，但它提供了更精确的测量和更简单的软件检测。
模式投影
模式投影轮廓术的工作原理是将一个已知的模式投影到样本上，并将投影的内容与样本反射的内容进行比较。通过这两种方法的比较，可以用软件对样品的表面进行重构。
重点检测
焦点检测的工作原理很像我们看世界的方式。该仪器通过寻找鲜明的对比来确定什么是对焦的，什么是失焦的。有强烈对比的区域被认为是焦点，通过知道这个光学焦距，你可以确定距离。这通常是通过扫描Z方向的光学器件并使用相机来创建三维数据量。在获得数据后，将不聚焦的部分切割掉，留下样本表面的表示。
这项技术也可以通过使用可变焦点的缩放显微镜来创建体积。这种技术通常更简单，分辨率更低，成本更低。通过使用常规的显微镜物镜和精确的Z运动，X, Y和Z分辨率可以大大提高;分辨率仍然低于共焦或干涉测量仪器。
