涂料用顏料油墨所在位置的高分辨率圖像分析顯微鏡
共焦顯微鏡法
共焦顯微鏡法(confocal microscopy)提供特殊情況下的光學
全幅分布測定,即此時理論的水平分辨率限制大致為超過√2的波
長。它是通過在所研究的紙面上針孔成像,并再次在檢測器孔眼
上光點成像而獲得的。雖然該技術允許分辨較粗的涂料用顏料,但
要分辨和描繪多數顏料仍嫌太細。這種裝置主要缺點是價格昂貴。
成像技術涉及導致低的光通量,所以需要用高強度光源。一般這類
光源是氬或氙離子激光,這只能使它比其他的全幅測定儀更昂貴。
此外,所需的光學系統也非常復雜和昂貴。它的兩個特別優點是能
進行熒光成像和容積成像(Volume imaging)。例如,如果利用熒光
油墨,就可獲得油墨所在位置的高分辨率圖像。能作容積成像這是
獨一無二的,且在某些應用上有很大效益。但多數造紙涂料都設計
高光散射性,使這項技術并不適合于造紙涂料的容積成像。
探頭掃描顯微鏡法
探頭掃描顯微鏡法(Scanning probe microscopy)用于研究紙
張涂層表面,可給予較高分辨率(大致以納米計)。這項技術可提供
卓越的圖像,甚至可測定較細的造紙涂布顏料、油墨、膠黏劑和聚
合物添加劑。探頭掃描顯微鏡是一個嶄新領域,在該領域常出現技
術先進和新型的探頭設計。穿隧掃描(Scanning tunneling)和原子
力(atomic force)顯微鏡是這類儀器所知的較佳例子。較新操作模
式的原子力顯微鏡可提供水平作用力(摩擦)和機械性能(彈性)的分
布圖。近場(near field)光學掃描顯微鏡更廣泛為人所知。在不同
發展階段的其他探頭型式包括各種不同類型的磁場傳感器和化學傳
感器。所有這類儀器中一般認為用壓電掃描變送器可獲得特別高的
立體分辨率。這類儀器提供的立體動程可精確到約0.1nm。目前微
型傳感器技術的發展趨勢是加強這種高立體分辨率的定位能力。相
同的雙層涂布SBS紙板,用原子力顯微鏡(AFM)得出的100#m2分布狀
況圖。但在該圖中,所見到的細節全然與涂層配料有關。片狀高嶺
土、針形PCC以及(在某些地方)膠乳的非晶體細粒是其顯著特征