在激光慣性約束核聚變實驗中,，靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)是靶丸制備工藝改進和仿真模擬核聚變實驗過程的基礎,，因此如何對靶丸多個參數(shù)進行高精度、同步、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實驗中的關鍵問題,。以上各種薄膜厚度及折射率的測量方法各有利弊,，但針對本文實驗,，仍然無法滿足激光核聚變技術對靶丸參數(shù)測量的高要求,，靶丸參數(shù)測量存在以下問題：不能對靶丸進行破壞性切割測量，否則,，被破壞后的靶丸無法用于于下一步工藝處理或者打靶實驗,；需要同時測得靶丸的多個參數(shù),，不同參數(shù)的單獨測量，無法提供靶丸制備和核聚變反應過程中發(fā)生的結構變化現(xiàn)象和規(guī)律,，并且效率低下,、沒有統(tǒng)一的測量標準。靶丸屬于自支撐球形薄膜結構,，曲面應力大,、難展平的特點導致靶丸與基底不能完全貼合,，在微區(qū)內可看作類薄膜結構,。總的來說,，白光干涉膜厚儀是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器,。微米級膜厚儀測量儀

折射率分別為1．45和1．62的2塊玻璃板，使其一端相接觸,，形成67的尖劈．將波長為550nm的單色光垂直投射在劈上,，并在上方觀察劈的干涉條紋,，試求條紋間距。

我們可以分2種可能的情況來討論：

一般玻璃的厚度可估計為1mm的量級,，這個量級相對于光的波長550nm而言,，應該算是膜厚e遠遠大于波長^的厚玻璃了，所以光線通過上玻璃板時應該無干涉現(xiàn)象,，同理光線通過下玻璃板時也無干涉現(xiàn)象．空氣膜厚度因劈角很小而很薄,，與波長可比擬，所以光線通過空氣膜應該有干涉現(xiàn)象,，在空氣膜的下表面處有一半波損失,，故光程差應該為2n₂e+λ/2．

(2)假設玻璃板厚度的量級與可見光波長量級可比擬，當單色光垂直投射在劈尖上時,，上玻璃板能滿足形成薄膜干涉的條件,，其光程差為2n2e+λ/2，下玻璃板也能滿足形成薄膜于涉的條件,，光程差為2n₁h+λ／2,，但由于玻璃板膜厚均勻，h不變,，人射角i=儼也不變,，故玻璃板形成的薄膜干涉為等傾又等厚干涉條紋，要么玻璃板全亮,，要么全暗,，它不會影響空氣劈尖干涉條紋的位置和條紋間距。空氣劈尖干涉光程差仍為2n2e+λ/2,，但玻璃板會影響劈尖干涉條紋的亮度對比度． 微米級膜厚儀測量儀光路長度越長,，儀器分辨率越高，但也越容易受到干擾因素的影響,，需要采取降噪措施,。

光學測厚方法結合了光學、機械,、電子和計算機圖像處理技術,，以光波長為測量基準，從原理上保證了納米級的測量精度,。由于光學測厚是非接觸式的測量方法,，因此被用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。針對薄膜厚度的光學測量方法,，可以按照光吸收,、透反射、偏振和干涉等不同光學原理分為分光光度法,、橢圓偏振法,、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法各有優(yōu)缺點和適用范圍,。因此,，有一些研究采用了多通道式復合測量法，結合多種測量方法,，例如橢圓偏振法和光度法結合的光譜橢偏法,，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結合法等,。

對同一靶丸的相同位置進行白光垂直掃描干涉實驗,，如圖4-3所示。通過控制光學輪廓儀的運動機構帶動干涉物鏡在垂直方向上移動,，測量光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達基底后直接反射回參考鏡的光線之間的光程差。顯然,，越偏離靶丸中心的光線測得的有效壁厚越大,，其光程差也越大，但這并不表示靶丸殼層的厚度,。只有當垂直穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應于靶丸的上,、下殼層的厚度。因此,，在進行白光垂直掃描干涉實驗時,，需要選擇穿過靶丸中心的光線位置進行測量,，這樣才能準確地測量靶丸殼層的厚度。此外,，通過控制干涉物鏡在垂直方向上移動,，可以測量出不同位置的厚度值，從而得到靶丸殼層厚度的空間分布情況,。白光干涉膜厚儀的工作原理是基于膜層與底材的反射率及其相位差,，通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。

光學測厚方法集光學,、機械,、電子、計算機圖像處理技術為一體,，以其光波長為測量基準,，從原理上保證了納米級的測量精度,。同時,，光學測厚作為非接觸式的測量方法，被廣泛應用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量,。其中,，薄膜厚度光學測量方法按光吸收、透反射,、偏振和干涉等光學原理可分為橢圓偏振法,、分光光度法、干涉法等多種測量方法,。不同的測量方法,，其適用范圍各有側重，褒貶不一,。因此結合多種測量方法的多通道式復合測量法也有研究,，如橢圓偏振法和光度法結合的光譜橢偏法，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結合法等,?？偟膩碚f，白光干涉膜厚儀是一種在薄膜厚度測量領域廣泛應用的儀器,。膜厚儀供應

白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器,。微米級膜厚儀測量儀

光具有傳播的特性，不同波列在相遇的區(qū)域,，振動將相互疊加,，是各列光波獨自在該點所引起的振動矢量和。兩束光要發(fā)生干涉,，應必須滿足三個相干條件,，即：頻率一致,、振動方向一致、相位差恒定,。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強,，而在另一些地方振動減弱，產生規(guī)則的明暗交替變化,。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的,。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,，白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內,，通常都很短，更為重要的是,，白光光源產生的干涉條紋具有一個典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置,，該固定位置對應于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強度具有最大值,，并通過探測該光強最大值,，可實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。此外,，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強,、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大、結構簡單,，成本低廉等優(yōu)點,。因此，白光垂直掃描干涉,、白光反射光譜等基于白光干涉的光學測量技術在薄膜三維形貌測量,、薄膜厚度精密測量等領域得以廣泛應用。微米級膜厚儀測量儀