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Optische Metrologie

3D-shape measurement of nozzles on the micrometric scale

Optische Metrologie
Ehrenvorsitzender von Sensofar Metrology, Präsident und CEO von Sensofar Medical, promovierter Physiker

Ein Gründungsmitglied von Sensofar im Jahr 2001 und bis heute bei Sensofar Medical im Jahr 2012.
"Akademische Laufbahn an der Polytechnischen Universität Barcelona (UPC), Professor für Optische Technik beim BCN Masterlehrgang für Photonik und Gründungsmitglied sowie ehemaliger Direktor von CD6, einem Zentrum für technologische Innovation, das zur UPC gehört und von der katalanischen Regierung als Mitglied des TECNIO-Netzwerks anerkannt ist.
"Er ist Autor von mehr als 150 wissenschaftlichen Veröffentlichungen, Betreuer von zehn Master- und Doktorarbeiten, Erfinder von drei internationalen Familienpatenten und verantwortlich für mehr als 50 Forschungsprojekte, die von nationalen und europäischen öffentlichen Stellen und der Privatwirtschaft finanziert werden.
"Er war auch federführend bei der Gründung von \"Southern European Cluster in Photonics and Optics\" (SECPhO) und leitete 14 Jahre lang ein Joint Venture für Investitionen im High-Tech-Sektor.

3D-shape measurement of nozzles on the micrometric scale full article
Ferran Laguarta1, Roger Artigas1, Cristina Cadevall1
1Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Rambla Sant Nebridi, 10, E-08222 Terrassa, Spain.
Proceedings Volume 5457, Optical Metrology in Production Engineering; (2004)
Event: Photonics Europe, 2004, Strasbourg, France


One of the most challenging applications of optical metrology is measuring the shape of the inner surfaces of nozzles such as those of fuel injectors, wiring dies and printheads. A current non-contact solution is confocal laser scanning microscopy (CLSM). However, the inner surfaces of the nozzles behave as though they were optically polished, which gives rise to very weak, backscattered light signals. Therefore, measuring with CLSM is a very slow process and the uncertainty of the results is very high. Moreover, new nozzle designs are moving towards even steeper walls, which means that CLSM may well become useless in the near future. In this paper, we introduce a new method based on a proprietary unfolded confocal arrangement, which uses the light that is reflected onto the inner surfaces and that passes through the nozzle instead of the backscattering signal. The setup and implementation of this new method and the attendant profiling algorithms are explained. With regard to real applications, we focus on measuring the 3D topography of conical nozzles drilled into organic polymer films with excimer lasers. These films are used in the manufacture of the orifice plates, which are attached to the printheads of thermal inkjet cartridges. Fast measurements and accurate results obtained for nozzles of 25 micrometers in diameter and wall angles close to 17º are demonstrated.

Dual-technology optical sensor head