Virtuelle und reale Experimente am neuen deflektometrischen Ebenheitsstandard

An der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) wurden 2010 zwei neue optische deflektometrische Systeme zur absoluten Topographiebestimmung von nahezu ebenen Flächen bis zu Größen von 1 Meter installiert. Das eine System ist für liegende und das andere für stehende Prüflinge konzipiert. Das Design und die Messverfahren der beiden neuen Systeme werden vorgestellt. Die wesentlichen Fehlereinflussgrößen wie optische Flächen im Strahlengang, mechanische Führungen oder Justage der Komponenten werden durch virtuelle und reale Experimente quantifiziert. Ergebnisse dieser Sensitivitätsanalyse zeigen auf, welche Genauigkeiten benötigt werden, um deflektometrische Topographiemessungen im Sub-Nanometerbereich realisieren zu können. Die Modellierungen zeigen auch, dass erst durch eine sehr gute Justage der optischen und mechanischen Komponenten hochgenaue Topographiemessungen möglich sind. Es werden experimentelle Verfahren vorgestellt, die Justierungen der Systeme im Winkelsekundenbereich ermöglichen. Erste Ergebnisse von Topographiemessungen werden gezeigt und diskutiert.