水滴角测试仪的基本原理是什么？

目前市场上有很多自称是“水滴角测量仪”的分析仪器，通常这些仪器是将卧式显微镜或平整度分析仪增加一个进液装置后，再采用简单的量角度软件（如圆拟合分析工具、椭圆拟合分析工具）进行测量。通过如上描述，用户就会明显看出，这样的仪器只能是基于显微镜的一个量测二维条件下的水滴轮廓的角度的工具而已。

如上1所述，水滴角值是表征固体材料物理化学性质值，这个值属于物理化学领域。且由于如下固体材料客观存在的原因：

（1）表面粗糙度：导致各视角条件下角度可能有不同；

（2）化学多样性：比如生锈的铁锈位置与没有生锈的位置，膜表面的不均匀等等；

（3）异构性：表面的晶体生长方向、如水稻叶表面一张的经纬方向不同等。

等等

造成了客观存在的侧视条件下测试水滴角值时在三维角度下易形成的左、右、前、后各位置的不同接触角值的变化。

举例而言，晶圆表面蚀刻后形成的纳米级的结构易造成不同视角下的接触角不同；液晶防指纹效果中表面镀膜不均匀造成的角度变化；PCB板滴液时水滴横跨了铜片和树脂基板等造成角度变化等；等离子清洗后没有清洗干净造成一滴水滴左、右也存在角度变化等等。

这些均事实上对水滴角的测量提出了非常高的要求，因而，也不是7000元左右的卧式显微镜或平整度分析仪改制而来的国产的或一些进口“接触角测量仪”厂商所认为的这么简单。不深究水滴角测试仪、预算有限的用户很容易被这些销售人员以各种方法所所利诱。

对于如上因素综合作用下的水滴角测量而言，其基本的原理应为：

（1）综合考虑重力、表面张力、接触角并进而分析出相应的角度值；

（2）能够分析3D条件下或精准判断左、右角度值的变化。

对于如上第一个条件，20世纪90年代的A.W.Neumann教授团队提出的用于测量表面张力或界面张力值的Young-Laplace方程拟合技术可以解决。但是对于第二个条件，Young-Laplace方程的轴对称假设使得其无法满足要求。

近年来，上海梭伦作为美国科诺的战略投资公司创造性的提出了阿莎算法（ADSA-RealDrop），基于Young-Laplace方程并进行升级，实现了3D接触角值的测量，将水滴角测量仪真正提升至可真正分析固体材料复杂的非轴对称的接触角测值阶段。