Abstract
Center Distance Finding (CDF) is a technique to find the sphere diameter by measuring the distance between two contacting spheres. The focal spots of the sphere clusters are formed in the back-focal plane by the transmission-mode optical microscope with the pseudothermal illumination source. Digital images taken by the CCD camera were processed by the software called Global Lab Image. The centers of the focal spots are found and the spot positions are expressed in terms of the CCD pixel elements, whose coordinate are calibrated by a heterodyne interferometer. The new CDF measurement system has been developed, which are more advantageous in time and convenience than the existing system, while the measurement uncertainly remains sufficient for its use as a magnification standard for optical microscopy. Two kinds of polystyrene spheres whose nominal diameters 3 and 10 $\mu\textrm{m}$ (NIST SRM 1962 and 1960) are measured with the uncertainly less than 1% at the confidence level of 99%, and the results are compared with the results of National Institute of Standards and Technology.
중심거리측정법은 서로 붙어있는 두 입자 중심점간의 거리를 측정하여 입자의 지름을 구하는 방법이다. 표면장력에 의해 배열이 형성된 시편 입자들의 초점군을 투과식 광학현미경에 평행 레이저광을 입사시켜 얻어내고 CCD 카메라로 영상을 받아 전산 분석하였다. Global lab image라는 영상처리 프로그램으로 초점들의 중심점을 찾고 붙어있는 입자들의 중심점간 거리를 화소(CCD 카메라의 pixel)단위로 계산하였으며, 화소의 좌표는 레이저 간섭계로 변위를 읽는 이송대를 이용하여 교정하였다. 기존의 측정방법을 개선하여 빠른 시간에 간편하게 측정하면서도 표준입자의 배율고정에 충분한 불확도를 얻을 수 있었다. 본 실험에는 NIST 인증물질인 3$\mu\textrm{m}$와 10$\mu\textrm{m}$ 폴리스티렌구(NIST SRM 1962, 1960)를 측정하였으며, 1%이하의 불확도(신뢰도 99% 수준)로써 NIST 결과와비교하였다.
