Close up of industrial inspection equipment

Metrologia óptica

A metrologia óptica inclui interferometria e outras técnicas sofisticadas que podem ser usadas para avaliar dimensões, propriedades de superfície, temperatura e alinhamento com precisão e eficiência. Muitas indústrias e aplicações confiam nessas técnicas de medição sem contato baseadas em luz para controle de qualidade, design de produtos e otimização de processos.

Measuring system in an offset printing machine

Como é um sistema de metrologia óptica e como ele funciona?

A metrologia óptica abrange inúmeras técnicas que usam luz para medir e analisar várias propriedades de objetos ou materiais. Medições, inspeções e análises precisas para várias aplicações científicas, industriais e tecnológicas são possíveis devido à maneira única como a luz interage com os materiais.

Geralmente, as abordagens de metrologia óptica seguem estas etapas:

Iluminação

Uma fonte de luz, frequentemente um laser ou outro emissor de luz coerente, é usada para iluminar o objeto. Elementos ópticos, como guias de luz de fibra óptica, lentes, espelhos ou divisores de feixe, podem ser usados para controlar e direcionar o caminho de luz usado para iluminação.

Interação

Quando a luz interage com o objeto, as características dele fazem com que ele mude de várias maneiras. Isso pode modificar a maneira como a luz é refletida, refratada ou absorvida, o que cria mudanças na intensidade, no comprimento de onda, na fase ou na polarização da luz.

Detecção

Detectores ou sensores capturam a luz modificada após ela interagir com o objeto. A medição de alterações nas propriedades da luz fornece informações importantes sobre as propriedades do objeto.

Técnicas de metrologia óptica

Interferômetro

A interferometria usa os padrões de interferência gerados por ondas de luz para determinar os perfis de superfície, planicidade, espessura, qualidade óptica e outras características de um objeto.

Espectroscopia

Ao medir as interações entre a luz e a matéria, a espectroscopia pode ser usada para identificar a composição química, as estruturas moleculares e as propriedades do material com base nos padrões de absorção, emissão ou dispersão da luz.

Triangulação óptica

A triangulação óptica combina os princípios da geometria e da ótica para medir distâncias ou avaliar os perfis de superfície de objetos. Isso é feito projetando um padrão de luz em uma superfície e, em seguida, analisando a geometria da luz que é refletida ou dispersada.

Aplicações típicas para metrologia óptica

Graças à sua capacidade de fornecer medições precisas e exatas, uma ampla variedade de indústrias e campos científicos dependem da metrologia óptica. Algumas áreas importantes de aplicação incluem:

Circuit board with computer chip
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Semicondutor

A metrologia óptica é vital nos processos de litografia, em que garante o alinhamento preciso e a caracterização de padrões em wafers semicondutores. Técnicas como a medição de dimensão crítica óptica (OCD) são usadas para preservar a precisão nos padrões de nanoescala criados nos wafers.

Drops on feather with rainbow colors
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Indústria alimentar

A espectroscopia é usada para fornecer análises rápidas, não destrutivas e precisas para a produção de alimentos. Isso ajuda a garantir a qualidade, segurança, autenticidade e conformidade com os padrões regulatórios dos alimentos.

Robots operating in a manufacturing environment
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Automação industrial

Em ambientes de fabricação, a metrologia óptica facilita medições precisas, inspeção automatizada, controle de qualidade e otimização de processos. Isso não só ajuda a aumentar a eficiência, reduzir erros e melhorar a qualidade do produto em linhas de produção automatizadas, mas também é crucial para alcançar as metas da Indústria 4.0 e das iniciativas de fabricação inteligente.

Offshore construction platform for production oil and gas
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Petróleo e energia

A metrologia óptica pode ser usada para a detecção de nível, que é fundamental para gerenciar o inventário, otimizar a produção, garantir a segurança e cumprir as regulamentações na indústria petrolífera. O monitoramento preciso dos níveis de óleo permite operações eficientes nas diferentes fases de extração de óleo, bem como durante os processos de refino, transporte e armazenamento.

Fibroblasts labeled with fluorescent dyes
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Ciências da vida

Nas ciências da vida, as técnicas de metrologia óptica incluem tomografia de coerência óptica (OCT) para imagens não invasivas, microscopia de fluorescência para estudar moléculas dentro de células e pinças ópticas para manipulação precisa de células e partículas. Esses métodos são usados para ajudar a diagnosticar doenças, estudar células e realizar pesquisa biomédica em microescala.

Small combat aircraft on the runway
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Defesa e setor aeroespacial

A metrologia óptica é crucial em aplicações de defesa e aeroespaciais. Ela garante precisão na fabricação, avalia a qualidade da superfície e alinha sistemas ópticos em estruturas críticas, como satélites e mísseis. Os componentes ópticos permitem medições sem contato e contribuem para a avaliação precisa de distâncias e formas. A tecnologia desempenha um papel fundamental em testes, validação e calibração, melhorando a segurança geral e o desempenho de equipamentos de defesa e aeroespaciais em diferentes ambientes.

Vidro especial em metrologia óptica

Os componentes e subconjuntos de vidro especializado da SCHOTT – incluindo guias de luz de fibra óptica, materiais e componentes ópticos e embalagens herméticas – são essenciais para o avanço da detecção óptica e da metrologia, onde a precisão e a exatidão são essenciais. Nossos materiais de vidro especiais são projetados para possuir combinações únicas de propriedades ópticas, como baixa dispersão e alta transmitância, que permitem sensores e instrumentos de medição de ponta. Ao facilitar a manipulação da luz, os vidros e componentes especializados estão capacitando a detecção avançada de sinais e a medição precisa.

Produção de guia de luz de fibra ótica

Produtos da SCHOTT para metrologia óptica e detecção

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Fibra óptica

Os feixes de fibra óptica desempenham um papel crucial na metrologia óptica ao transportar luz de uma fonte para um dispositivo de medição ou de um objeto sob análise para um detector. Seja guiando luz e imagens em uma quina, para fora de um espaço limitado ou para longe de uma área quente, escura ou complicada, a fibra óptica é fundamental para muitas das tecnologias mais avançadas do mundo.

Produtos
Lente de sistemas de visão de máquinas com guia de luz para metrologia

Vidro óptico e de filtro

Oferecemos uma ampla variedade de vidros ópticos e de filtro projetados para aplicações de metrologia de precisão. Nossos mais de 120 vidros ópticos são adequados para lentes, espelhos e outros componentes em sistemas de imagem de alta precisão. Os vidros de filtro especializados da SCHOTT® controlam a transmissão de luz e isolam comprimentos de onda específicos, incluindo filtros passa-faixa, passa-longa, passa-circuito, multibanda e de aprimoramento de contraste.

Produtos
Série de discos pretos, magenta e azuis mostrando diferentes revestimentos ópticos

Componentes ópticos e revestimentos

A SCHOTT oferece componentes ópticos e revestimentos projetados com precisão que melhoram a precisão da medição. Lentes e espelhos feitos à mão garantem uma excelente qualidade de imagem que é crucial para a metrologia de alta precisão. Os revestimentos avançados da SCHOTT podem ajudar a minimizar reflexos, melhorar a transmissão de luz e reduzir a interferência de superfície, garantindo medições precisas com distorção mínima.

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Embalagem hermética para sensores ópticos

A embalagem e os componentes elétricos garantem confiabilidade e funcionalidade em sensores ópticos e dispositivos de metrologia. As embalagens vedadas a vácuo protegem contra umidade, poeira, vibração e interferência de luz, fornecendo alinhamento preciso para medições precisas. A SCHOTT oferece invólucros herméticos personalizados e tampas de lentes ópticas para sensores UV/VIS/IR, bem como conectores para comunicação de sinais ópticos.

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