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來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-15

常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理:入射的白光光束通過半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡后,,被分光鏡分成兩部分,一個(gè)部分入射到固定的參考鏡,,一部分入射到樣品表面,,當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后,再次匯聚產(chǎn)生干涉條紋,,干涉光通過透鏡后,,利用電荷耦合器(CCD)可探測(cè)整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺(tái)Z向掃描,,可獲得一系列的干涉圖像,。根據(jù)干涉圖像序列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,可得該點(diǎn)的Z向相對(duì)位移,;然后,,由CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置獲得被測(cè)樣品表面的三維形貌。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量,。高速膜厚儀推薦廠家

作為重要元件,,薄膜通常以金屬、合金,、化合物,、聚合物等為主要基材,品類涵蓋了光學(xué)膜、電隔膜,、阻隔膜,、保護(hù)膜、裝飾膜等多種功能性薄膜,,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué),、電子、醫(yī)療,、能源,、建材等技術(shù)領(lǐng)域。常用薄膜的厚度范圍從納米級(jí)到微米級(jí)不等,。納米和亞微米級(jí)薄膜主要是基于干涉效應(yīng)調(diào)制的光學(xué)薄膜,,包括各種增透增反膜、偏振膜,、干涉濾光片和分光膜等,。部分薄膜經(jīng)過特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕,、耐磨損等特性,,對(duì)于通訊、顯示,、存儲(chǔ)等領(lǐng)域內(nèi)光學(xué)儀器的質(zhì)量起決定性作用,,例如平面顯示器使用的ITO鍍膜、太陽(yáng)能電池表面的SiO2減反射膜等,。微米級(jí)以上的薄膜以工農(nóng)業(yè)薄膜為主,,多使用聚酯材料,具有易改性,、可回收,、適用范圍廣等特點(diǎn),。例如6微米厚度以下的電容器膜,,20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜,25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜,,以及25~65微米厚度的防偽標(biāo)牌及拉線膠帶等,。微米級(jí)薄膜利用其良好的延展性、密封性,、絕緣性等特性遍及食品包裝,、表面保護(hù)、磁帶基材,、感光儲(chǔ)能等應(yīng)用市場(chǎng),,加工速度快,市場(chǎng)占比高。國(guó)產(chǎn)膜厚儀主要功能與優(yōu)勢(shì)白光干涉膜厚儀是用于測(cè)量薄膜厚度的一種儀器,,可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測(cè)量,。

常用的白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理是:入射的白光光束通過半反半透鏡進(jìn)入到顯微干涉物鏡,被分光鏡分成兩部分,,一部分入射到固定的參考鏡,,另一部分入射到樣品表面,當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光再次匯聚后,,發(fā)生干涉,,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)探測(cè)雙白光光束的干涉圖像,。通過Z向精密位移臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭或樣品臺(tái)Z向掃描,,獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,,可得該點(diǎn)的Z向相對(duì)位移,;然后,通過CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置,,可測(cè)量被測(cè)樣品表面的三維形貌,。該系統(tǒng)具有高分辨率和高靈敏度等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于微觀表面形貌測(cè)量和薄膜厚度測(cè)量等領(lǐng)域,。

由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量量程和精度的需求不盡相同,,因而多種測(cè)量方法各有優(yōu)缺,難以一概而論,。按照薄膜厚度的增加,,適用的測(cè)量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法,、共聚焦法和干涉法,。對(duì)于小于1μm的較薄薄膜,白光干涉輪廓儀的測(cè)量精度較低,,分光光度法和橢圓偏振法較適合,。而對(duì)于小于200nm的薄膜,由于透過率曲線缺少峰谷值,,橢圓偏振法結(jié)果更加可靠,。基于白光干涉原理的光學(xué)薄膜厚度測(cè)量方案目前主要集中于測(cè)量透明或者半透明薄膜,,通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣,,得到待測(cè)薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測(cè)量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上,,分析得到了常用的基于兩個(gè)相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測(cè)量的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,我們提出了基于干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量解調(diào)技術(shù),。Michelson干涉儀的光路長(zhǎng)度決定了儀器的精度,。

白光掃描干涉法能免除色光相移干涉術(shù)測(cè)量的局限性。白光掃描干涉法采用白光作為光源,,白光作為一種寬光譜的光源,,相干長(zhǎng)度較短,因此發(fā)生干涉的位置只能在很小的空間范圍內(nèi),。而且在白光干涉時(shí),,有一個(gè)確切的零點(diǎn)位置。當(dāng)測(cè)量光和參考光的光程相等時(shí),,所有波段的光都會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉,,這時(shí)就能觀測(cè)到有一個(gè)很明亮的零級(jí)條紋,同時(shí)干涉信號(hào)也出現(xiàn)最大值,,通過分析這個(gè)干涉信號(hào),,就能得到表面上對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相對(duì)高度,從而得到被測(cè)物體的幾何形貌,。白光掃描干涉術(shù)是通過測(cè)量干涉條紋來完成的,,而干涉條紋的清晰度直接影響測(cè)試精度。因此,,為了提高精度,,就需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),這使得條紋的測(cè)量變成一項(xiàng)費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的工作,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的非接觸式測(cè)量,;小型膜厚儀詳情

白光干涉膜厚儀廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光學(xué),、電子,、化學(xué)等領(lǐng)域,為研究和開發(fā)提供了有力的手段,。高速膜厚儀推薦廠家

通過基于表面等離子體共振傳感的測(cè)量方案,,結(jié)合共振曲線的三個(gè)特征參數(shù),即共振角,、半高寬和反射率小值,,反演計(jì)算可以精確地得到待測(cè)金屬薄膜的厚度和介電常數(shù),。該方案操作簡(jiǎn)單,,利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)即可得到共振曲線,從而得到金膜的厚度,。由于該方案為一種強(qiáng)度測(cè)量方案,,受環(huán)境影響較大,測(cè)量結(jié)果存在多值性問題,因此研究人員進(jìn)一步對(duì)偏振外差干涉的改進(jìn)方案進(jìn)行了理論分析,,從P光和S光之間相位差的變化來實(shí)現(xiàn)厚度測(cè)量,。高速膜厚儀推薦廠家