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接觸角測(cè)量?jī)x是用于測(cè)試分析并表征固體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)儀器，水滴角測(cè)量?jī)x是指應(yīng)用蒸餾水作為探針液體測(cè)試固體材料物理化學(xué)性質(zhì)的一種測(cè)試接觸角的儀器，因而，也可稱為水接觸角值。
接觸角測(cè)量?jī)x自1946年Zisman發(fā)明了contact angle goniometer以來一直到1983年，接觸角測(cè)量?jī)x均停留在數(shù)碼量角器階段。這個(gè)階段的特征為測(cè)試算法為WH法（θ/2法）、圓擬合法、橢圓擬合法和切線法的階段。雖然由于電腦的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了將圖片捕捉到計(jì)算后，要用圖像測(cè)量軟件并用圓擬合或橢圓擬合、切線等測(cè)量角度。這沒有改變其量角器的本質(zhì)。而Zisman教授的goniometer就的解釋了量角器是接觸角測(cè)量的簡(jiǎn)單的工具。
現(xiàn)代真正意義上的接觸角測(cè)量?jī)x是基于A.W.Neumann教授的ADSA－P算法的提出。該算法為界面化學(xué)分析測(cè)量接觸角、表面張力和界面張力的基本方法。而如Spinger、Hansen教授等團(tuán)隊(duì)的的算法基于Select Plane算法的Young-Laplace方程是簡(jiǎn)單的ADSA－P算法的變體，提出時(shí)間均晚于A.W.Neumann教授。Young-Laplace方程算法的缺陷在于只能計(jì)算分析軸對(duì)稱的液滴的接觸角值或表面張力值，對(duì)于非軸對(duì)稱（左、右不對(duì)稱）的接觸角值測(cè)量會(huì)失去其基本的精度。因而，以來，商業(yè)化的接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x廠家均采用圓或橢圓法作為主要測(cè)試接觸角的方法。但他們同樣忽略了這兩個(gè)算法同樣有軸對(duì)稱的要求。因而，在沒有非軸對(duì)稱液滴輪廓分析的接觸角測(cè)量算法提出之前，接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x本身的發(fā)展是有缺陷的。目前國(guó)外的接觸角測(cè)量?jī)x廠家同樣處于數(shù)碼量角器向接觸角測(cè)量?jī)x的過渡發(fā)展期。
美國(guó)科諾創(chuàng)造性的提出了整體輪廓Young-Laplace方程擬合的優(yōu)化算法阿莎（ADSA-RealDrop），真正實(shí)現(xiàn)了接觸角測(cè)量義從數(shù)碼量角器向真正接觸角測(cè)量?jī)x的轉(zhuǎn)變，這是具有里程碑意義的革新，對(duì)于界面化學(xué)的測(cè)量具有的發(fā)展作用。對(duì)于絕大多數(shù)材料存在的由于表面粗糙度、化學(xué)多樣性、異構(gòu)性而導(dǎo)致的接觸角滯后，其幾乎不可能出現(xiàn)左、右或3D條件下的接觸角的對(duì)稱，因而，3D接觸角或本征接觸角接觸角測(cè)量而言，阿莎算法的作用是無法被忽視的。
由于中國(guó)產(chǎn)接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x廠商層出不窮，在描述技術(shù)指標(biāo)或進(jìn)行相關(guān)描述時(shí)通常采用與進(jìn)口儀器廠商差不多的描述，甚至有些廠商都直接宣稱是品牌的水滴角測(cè)量?jī)x這樣的宣傳；加上進(jìn)口接觸角測(cè)量?jī)x廠商本身的技術(shù)發(fā)展所限，導(dǎo)致接觸角測(cè)量?jī)x行業(yè)近兩年來出現(xiàn)了較混亂的發(fā)展，用戶看看指標(biāo)項(xiàng)時(shí)就算一大堆技術(shù)指標(biāo)，搞得頭昏腦脹，無法理性分辨出哪個(gè)接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的好壞？
因而，我們有必要對(duì)采購(gòu)以及驗(yàn)收接觸角測(cè)量?jī)x進(jìn)行一次重新評(píng)估?；诎⑸惴▊?cè)視條件下時(shí)測(cè)試接觸角或水滴接觸角的接觸角測(cè)試條件而言，接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的選購(gòu)與驗(yàn)收應(yīng)包括如下4個(gè)點(diǎn)：
（1）測(cè)試算法應(yīng)堅(jiān)持阿莎算法。只有阿莎算法才可視為真正意義的接觸角測(cè)量?jī)x。（2）側(cè)視條件下的鏡頭和樣品上表面的水平如何保持。（3）如何確保有3D狀態(tài)下檢定并校準(zhǔn)接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x。（4）如何確保接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的精度。
只要抓住如上四個(gè)點(diǎn)作為采購(gòu)或驗(yàn)收的考核關(guān)鍵點(diǎn)，就能夠起到去偽存真、撥亂反正的目的。
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確認(rèn)項(xiàng)目 |
技術(shù)指標(biāo)及要求的要點(diǎn) |
說明 |
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測(cè)試算法 |
1、阿莎算法（ADSA-RealDrop） |
否則，如果是圓擬合或橢圓擬合時(shí)，那么，需要額外對(duì)于接觸角進(jìn)液精度要求應(yīng)低于0.01uL的要求。 |
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2、本征接觸角測(cè)量 |
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3、3D接觸角測(cè)量 |
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水平度如何調(diào)整 |
1、樣品臺(tái)微分頭控制二維水平調(diào)整臺(tái) |
不是整機(jī)四個(gè)腳的水平調(diào)整 |
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2、鏡頭微分頭控制水平調(diào)整 |
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3、樣品臺(tái)及鏡頭整體垂直旋轉(zhuǎn) |
滾動(dòng)角、前進(jìn)后退角、本征接觸角測(cè)量 |
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4、樣品臺(tái)水平360度旋轉(zhuǎn) |
3D接觸角 |
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5、3D接觸角鏡頭 |
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檢定工具 |
1、紅寶石球3D檢定和調(diào)校工具 |
必須要求配置
堅(jiān)決不能要玻璃標(biāo)定板，玻璃標(biāo)定法無法檢測(cè)出儀器的度 |
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精度確保的方法 |
1、阿莎算法 |
檢測(cè)探針液體的清潔度，穩(wěn)定性 |
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2、彩色攝像機(jī) |
提升測(cè)試精度，因?yàn)椴噬珬l件下，圖像邊緣為藍(lán)向灰的過渡亞像素級(jí) |
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3、平行光源、石英玻璃柔光板、遮光板 |
提升小角度測(cè)試時(shí)的邊緣清晰度 |
其他的如樣品臺(tái)移動(dòng)范圍等指標(biāo)是通常項(xiàng)指標(biāo)，只能用于不同位置點(diǎn)的測(cè)量，屬于非核心指標(biāo)項(xiàng)。進(jìn)液精度以及是否全自動(dòng)進(jìn)液，在阿莎算法時(shí)根本不重要，阿莎算法自動(dòng)修正重力影響并將表面張力、界面張力綜合參與分析測(cè)試接觸角值。
