Verbesserte deflektometrische Ebenheitsmetrologie an großen Optiken durch den Einsatz von elektronischen Neigungssensoren

Die Ebenheitsmessung optischer Flächen, wie Synchrotron- oder XFEL-Spiegeln, bis zu einem Meter Größe mit Unsicherheiten von wenigen Nanometern ist eine große Herausforderung. Hierfür eignen sich deflektometrische Messprinzipien, die auf der Winkelmessung durch Autokollimatoren basieren („Kleinwinkel-Deflektometrie“) oder interferometrische Verfahren. Bei den interferometrischen Messverfahren ist nachteilig, dass sie für eine vollflächige Messung sehr große, teure Optiken benötigen. Die Kleinwinkel-Deflektometrie hat den Vorteil, dass sie sehr genau messen kann, jedoch durch die punktweise Messung sehr lange Messzeiten besitzt. Das DFR (Deflectometric Flatness Reference) System der PTB kann Optiken bis zu 1 m Größe messen. Es wurde nun mit elektronischen Neigungssensoren ausgerüstet, die zusätzlich die Möglichkeit bieten, hochauflösende Winkelwerte aufzuzeichnen. Diese Neigungssensoren erreichen Auflösungen von 1 nrad. Die Neigungssensoren können sowohl zur hochauflösenden Gradientenbestimmung des Prüflings als auch zur Messung von Deformationen und Driften des Messsystems eingesetzt werden. Dieses bietet großes Potenzial für eine verbesserte deflektometrische Ebenheitsmetrologie.