臺階儀（如KOSAKA_ET200A等）在表面形貌測量中，測定力（Measuring Force或Stylus Force）的選取直接影響測量精度、樣品保護和數(shù)據(jù)可靠性。以下是測定力的作用、選取原則及實際應用指南：

一、測定力的作用

1. 接觸穩(wěn)定性  

 確保探針與樣品表面保持適度接觸，避免因力過小導致探針跳動（尤其在粗糙表面）。

2. 減少樣品損傷  

 過大的測定力可能劃傷軟材料（如聚合物、生物樣品）或破壞薄膜結構。

3. 信號靈敏度  

 合適的力能平衡探針與表面的摩擦力，提高形貌信號的信噪比。

4. 形貌保真度  

 過大的力可能導致探針陷入軟材料，測量結果偏離真實形貌（如彈性變形）。

二、測定力選取的通用原則

1. 起始參考值  

 硬材料（如硅、金屬）：75~100uN  

 軟材料（如聚合物、生物組織）：45~75uN  

 超軟/薄膜材料：<50uN

2. 優(yōu)化方法  

 逐步測試法：從低力開始遞增，觀察測量曲線穩(wěn)定性，直至探針不跳動且無明顯樣品變形。  

 標樣驗證：使用已知高度的標準臺階樣塊（如SiO2臺階），調整力至測量高度誤差最小。

三、其他注意事項

1. 環(huán)境振動：高靈敏度測量時需隔震臺，避免外力干擾導致探針誤接觸。  

2. 探針磨損：定期檢查探針形貌，磨損會增大實際接觸面積，需重新校準力。  

3. 溫度漂移：長時間測量時，溫度變化可能引起力傳感器漂移（需預熱儀器）。

總結

測定力是臺階儀測量中的核心參數(shù)，需根據(jù)材料特性、形貌特征和測量目標動態(tài)調整。對于未知樣品，建議通過預實驗（如小范圍力梯度測試）確定最優(yōu)值，并配合標樣驗證?，F(xiàn)代臺階儀的智能力控制功能可顯著簡化這一過程，但理解其物理本質仍是精準測量的基礎。

日本進口KOSAKA 臺階儀，有ET200A，ET4000系列和ET10000，可測量各類薄膜厚度，最小測量單位可達0.1nm，配置行業(yè)領先的直動式傳感器，擁有較高的測量精度及重復性。

關鍵詞：臺階儀 | 膜厚儀 | 薄膜測厚儀 | 段差分析儀