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触針式粗さ計

contact probe profilometer, stylus-based profilometer

 先端が鋭利なダイヤモンド製触針を固体の表面に一定の荷重で押付け,定速で相対的に走査しながら表面の微視的輪郭形状を再現する測定器.触針の上下運動を変位に変換する検出器,それを基準ガイドに沿って駆動する送り装置,検出器からの変位信号を増幅したり周波数特性を修正する電子回路および触針の横座標と上下位置をプロフィールとして出力する記録装置などから構成される.また,プロフィールに基づいて粗さやうねりパラメータを算出する演算機能を備え,最近では,ディジタルデータ処理により測定データの部分除去や回帰処理,統計解析などが容易に行える.触針は円すい形や四角すい形が主で,先端が球状(曲率半径;0.2~10μm)または平坦状に仕上げられている.被測定物の表面損傷を避けるために先端が鋭利な触針ほど測定荷重を小さく抑えている.ただし,触針が被測定面から離れることなく輪郭を倣う範囲の走査速度を選ぶ必要がある.[JISB0651]で規定されているはん用の表面粗さ測定器に加えて,検出器の縦倍率が100万倍を超える機種や,その走査方式が面状の三次元測定機能を有するものまで市販されている.触針走査位置の分解能は~0.1μm程度であり,触針上下変位の測定感度は1nmを下回る.