Uno scatterometro è un dispositivo di misurazione di precisione che trasmette energia a microonde e legge i riflessi della luce diffusa da una superficie target per ottenere dati dimensionali. La luce “retrodiffusa” può essere letta come sovrapposizioni grafiche oa colori dell’imaging della superficie target, consentendo così osservazioni e misurazioni molto accurate. Questa tecnologia è utilizzata in laboratorio, sul campo e nei satelliti per numerose applicazioni scientifiche, industriali e militari. Alcuni usi includono la misurazione dell’altezza e dei flussi delle onde oceaniche per determinare la direzione e la velocità del vento per l’analisi e il monitoraggio della corrente oceanica; inoltre, la scatterometria può misurare la topografia, il clima globale e gli eventi meteorologici e la costruzione di microcircuiti di precisione e nanotecnologia.
Le misurazioni dello scatterometro si comportano in condizioni avverse, sostituendo tecnologie inesatte che possono essere vanificate da irregolarità, dalla copertura nuvolosa ai difetti delle apparecchiature ottiche. L’utilizzo di impulsi a microonde fornisce un feedback esatto di segnale e rumore, che fornisce una raccolta dati chiara, affidabile e ripetibile. I dati ottenibili da questa tecnologia generano nuove aree di indagine per gli scienziati in molti campi, comprese le industrie marittime, dove la scatterometria fornisce approfondimenti sui modelli meteorologici, sulla pesca, sulla sicurezza marina e sul clima globale.
Utilizzando rilevatori ottici e laser di diverse lunghezze d’onda, gli scatterometri possono determinare le caratteristiche ottiche delle superfici e dei substrati sottostanti. La tecnologia a terra può utilizzare riflettori parabolici, sottosistemi a radiofrequenza (RF), elettronica a frequenza intermedia (IF) e unità di acquisizione dati. Tali sistemi possono monitorare i dati di retrodiffusione da terreni come foreste, suolo e vegetazione.
Nella produzione, lo scatterometro viene utilizzato nella costruzione di semiconduttori che a volte richiedono misurazioni a livello atomico. I semiconduttori possiedono molti strati che richiedono un allineamento di precisione fino alla scala nanometrica. La metrologia, o lo studio e lo sviluppo di sistemi di misurazione, ha abbracciato la scatterometria, che supera persino la tecnologia di imaging a sovrapposizione condotta con potenti microscopi. Anziché sovrapporre le immagini, gli ingegneri diffondono diverse lunghezze d’onda della luce attraverso i wafer semiconduttori e misurano la loro riflettanza bidirezionale utilizzando software e algoritmi. Ciò consente misurazioni esatte di piccoli disallineamenti senza dipendere dall’ottica o dal funzionamento irregolari del microscopio.
La tecnologia dello scatterometro consente un’analisi rapida e non distruttiva di materiali o superfici mediante un’attenta analisi della luce diffratta rispetto ai cambiamenti nella forma della linea di una superficie di dispersione periodica. Questa tecnologia è collocata in numerosi satelliti che monitorano sezioni trasversali radar uniformi, o “swath”, della superficie del globo. Insieme alla tecnologia di mappatura, ai sistemi di comunicazione e ad altri servizi meteorologici o di ricerca e soccorso, ciò consente di visualizzare chiaramente qualsiasi cosa, dall’umidità del suolo agli eventi vulcanici, in precisi cambiamenti dimensionali.
La funzione di distribuzione della riflettanza bidirezionale (BRDF) descrive la proprietà materiale della riflessione della luce da superfici reali utilizzate in ottica, termodinamica e informatica. Innovazioni come lo scatterometro a cupola consentono la misurazione di più diffrazioni a più angoli di incidenza, inclusa la luce diffusa dagli angoli di zenit e azimut. Ciò consente una maggiore sensibilità nella lettura della struttura di scattering, consentendo di acquisire maggiori quantità di dati in un tempo più breve.