Vergleich unterschiedlicher Kleinwinkel-Deflektometrie-Verfahren zur Ebenheitsmessung

Deflektometrische Messverfahren werden zur hochgenauen Ebenheitsmessung eingesetzt. Hierzu werden Autokollimatoren oder ähnliche Systeme eingesetzt, die die Oberfläche nahezu in Richtung der Flächennormalen antasten und die geringe Abweichung des reflektierten Lichtstrahls von der Einfallsrichtung messen. Deshalb werden diese Verfahren als Kleinwinkel-Deflektometrie bezeichnet. Die Unsicherheiten betragen wenige Nanometer. An der PTB wurde in den letzten Jahren ein Kleinwinkel-Deflektometer für Prüflinge bis zu 1 Meter Durchmesser kontinuierlich weiterentwickelt und es wurden verschiedene Messmodi implementiert. Zusätzlich zu den Verfahren unter Benutzung eines Pentaprismas wurde nun ein weiteres Verfahren implementiert. Dabei wird ein Autokollimator in geringem Abstand über die Fläche geführt und ein zweiter misst die Verkippung des ersten während des Scans. Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass auch kleinere Strahldurchmesser im sub-Millimeter-Bereich zum Abtasten der Oberfläche genutzt werden können. Die unterschiedlichen Kleinwinkel-Deflektometrie-Verfahren werden vorgestellt, es werden beispielhafte Messungen gezeigt und die Vor- und Nachteile der Verfahren diskutiert.