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Zygo 设备标准操作流程（SOP）
时间: 2025-10-28浏览次数：
Zygo 设备标准操作流程（SOP）
Zygo 设备标准操作流程（SOP）
操作核心前提与安全警示
核心安全机制：运动控制器（Motion Controller）的 Z 轴限位（Z-stop）是关键安全防护，所有测量步骤前必须确认其已设置（指示灯为常亮绿色或常亮红色），防止物镜与样品 / 载物台碰撞。
紧急操作：若出现异常，立即按下运动控制器上的 “紧急停止（Emergency Off）” 按钮，设备后续需重新执行 “回零（Homing）” 操作。
完整操作流程
1. 开机与初始化（Start Up）
（1）运动控制器检查
确认 Z-stop 状态：指示灯需为常亮绿 / 红，若闪烁红色且伴随蜂鸣，需重新设置（后续步骤详解）。
熟悉控制器功能：
功能 操作方式 注意事项
Z 轴物镜移动 旋转操纵杆（Joystick） 靠近样品或高倍率时用低速度（通过 “+/-” 键调节）
XY 轴载物台移动 倾斜操纵杆（需选中 “XY” 按钮，对应绿灯亮） 用于样品粗定位，确保物镜光束投射到样品上
俯仰 / 滚转（P/R）调节 倾斜操纵杆（需选中 “PR” 按钮，对应绿灯亮） P（俯仰）、R（滚转）最大调节范围 ±2°，θ（旋转）功能无效
（2）软件启动与应用加载
登录计算机：用户名输入 “Zygo”，按 Enter 键进入系统。
打开 Mx 软件：从桌面启动 Mx 程序，通过 “File”→“Load Application”，加载 “Micro.appx” 应用（应用列表中还包含粗糙度测量、低通滤波等其他.appx 文件，需精准选择）。
仪器参数初始化：加载应用后会弹出 “F-stop/A-stop” 设置窗口，需确认：
F-stop（光圈）：处于 “Open” 状态（按下旋钮锁定）；
A-stop（孔径光阑）：处于 “Open” 状态（按下旋钮锁定）；
滤镜（Filter）：设为 “F1（Measure）”，点击 “OK” 确认。
2. 样品与物镜准备
（1）物镜选择与切换
可选物镜：2.5X（NA 0.075）、20X（NA 0.55）、50X，搭配内部变焦镜头（0.5X/1X/2X）实现精细倍率调节。
切换原则：
初始建议用 “2.5X 物镜 + 0.5X 变焦”，逐步增大倍率（避免直接用高倍率导致碰撞）；
切换物镜前，必须将物镜沿 Z 轴升至最高位置，防止与样品碰撞。
（2）样品加载（Load Sample）
确认物镜已升至高位，将样品放置在载物台上；
通过肉眼粗调样品 XY 方向旋转（设备无 θ 旋转功能）；
倾斜 XY 操纵杆，移动载物台，直至物镜发出的光束投射到样品表面。
（3）Z-stop 设置（核心安全步骤）
从 Z 轴高位缓慢降下物镜（调节控制器速度，初期可稍快，靠近样品时减速），按 “F9” 启动 “自动光强调节（Auto Light Level）”；
继续降下物镜，直至样品表面大致对焦，再缓慢降至 “低于目标测量区域所有特征” 的位置（需结合下方显示器和肉眼观察，避免碰撞）；
按下运动控制器上的 “Z-stop” 按钮，指示灯从闪烁红色变为常亮红色，完成设置（此时 Z 轴最低位置被锁定）。
3. 测量前校准（优化俯仰 / 滚转）
通过调节 P/R（俯仰 / 滚转），确保样品表面与物镜垂直，步骤如下：
移动 XY 载物台，将样品 “最平整、洁净的区域” 移至物镜正下方；
对焦样品并找到干涉条纹，切换至最低内部变焦（0.5X），便于观察条纹；
选中 “PR” 按钮（绿灯亮），轻触操纵杆（优先尝试 45° 方向），调节条纹至与显示器垂直；
微调 Z 轴（旋转操纵杆，可降低速度），将条纹移至屏幕中心；
沿 “垂直于条纹” 方向倾斜操纵杆，使条纹展开，直至屏幕上仅保留 1 条条纹（方向不限）；
再次按 “F9” 执行自动光强调节，消除传感器红色饱和，完成校准。
4. 执行测量（Measure）
（1）测量参数设置
在左侧 “Measurement Setup” 面板中配置：
Z 分辨率（Z resolution）：设为 “High”（启用精细压电电机，保证精度）；
测量范围（Measurement Range）：选择＜145μm 的范围（超出则自动切换为粗精度模式）；
拼接功能（Enable Stitch）：取消勾选（默认关闭，避免多区域拼接误差）。
（2）启动测量
点击 Mx 软件中蓝色的 “Measure” 按钮（或按 “F12”）；
异常处理：若软件执行非预期操作，立即按下运动控制器红色紧急按钮，重置设备（约 2 分钟）。
5. 数据处理（Set Analyze Controls）
测量完成后，数据会以 “3D 视图（主窗口）、2D 视图（右上窗口）、明场图像（右下窗口）” 显示，需通过后处理进行水平校正：
（1）2D 水平校正（适用于剖面分析）
右键点击主窗口 3D 图，选择 “2D” 切换视图；
选中窗口上方 “Linear” 选项，在图像上点击两个点，确定待分析剖面（下方自动生成剖面曲线）；
右键点击剖面曲线，依次添加 “Inspector 1” 和 “Inspector 2”；
移动 Inspector 至基线表面，右键选择 “Level” 完成校正。
（2）3D 水平校正（适用于整体表面分析）
在左侧 “Surface” 面板中，点击 “Surface Processing”（弹出设置窗口）；
勾选左下角 “Immediate Update” 和 “Use Fit Mask”，点击 “Mask Editor”；
勾选 “Form Remove”，绘制几何图形以框选需去除的表面形态（如凸起、凹陷）；
关闭 “Mask Editor” 和 “Surface Processing” 窗口，校正效果自动应用于 3D 数据。
6. 结果保存与设备关机（Save Results & Clean Up）
（1）结果保存
原始数据（.datx 格式）：通过 “File”→“Save Data”，保存至 D 盘 “Data (D:)\ZygoData” 文件夹；
图像 / 表格导出：右键点击任意图表，选择 “Export”，可将图像导出为图片格式、2D 剖面导出为.csv 文件。
（2）关机流程
升高物镜：将物镜沿 Z 轴升至最高位置，重新设置 Z-stop（按下按钮至指示灯常亮红色）；
软件与系统关闭：关闭 Mx 软件，退出 “Zygo” 账户，关闭显示器；
记录与报告：在实验日志（Log-book）中签名，若使用中出现错误，需截图保存至数据文件夹，并在日志中注明故障情况。
关键注意事项
碰撞防护：所有涉及 Z 轴移动的操作（切换物镜、加载样品、设置 Z-stop），必须确保物镜与样品有足够安全距离，高倍率（50X）时优先用最低速度；
倍率选择逻辑：从低倍率（2.5X+0.5X）开始，逐步提升，避免直接用高倍率导致 “找不到样品” 或碰撞；
数据保存规范：.datx 原始文件需按 “样品名称 + 日期” 命名，截图与.csv 文件需与原始数据关联，便于后续追溯；
异常处理优先级：设备故障时，优先按紧急按钮，再记录故障现象（截图 + 文字描述），禁止自行拆解或修改软件参数。
