Sensorentwicklung zur deflektometrischen Topografiemessung mit sub-Millimeter Aperturen

Zur hochgenauen Topografiemessung werden u.a. scannende deflektometrische Systeme benutzt, die zur Winkelmessung Autokollimatoren mit Genauigkeiten im Bereich von 0.01 arcsec verwenden. Damit kann die Form von nahezu ebenen Prüflingen mit sub-Nanometergenauigkeiten gemessen werden. Die Apertur des Autokollimators bestimmt dabei die laterale Auflösung der Formmessung. Diese liegt bisher im Millimeterbereich, da kommerziell erhältliche Autokollimatoren auf Grund ihres Aufbaus nicht mit sub-Millimeter-Aperturen betrieben werden können. Eine hohe Winkelauflösung bei den Autokollimatoren kann erreicht werden, wenn man Kollimationsoptiken mit großer Brennweite verwendet. Dies hat jedoch lange Lichtwege zur Folge, was zu einem erhöhten Rauschen führen kann. Eine kleine Apertur hat zur Folge, dass der Lichtstrahl an der Blende gebeugt wird und sich somit aufweitet. Es wird ein neuartiger Aufbau vorgestellt, der mit sub-Millimeter Apertur und kürzeren Lichtwegen eine hohe Winkelauflösung erreicht. Es werden Vor- und Nachteile diskutiert. Mit Blick auf den Einsatz in der Topografiemessung werden die physikalischen Randbedingungen an Hand von Experimenten und Simulationen diskutiert.