在激光慣性約束聚變（ICF）物理實(shí)驗(yàn)中，靶丸殼層折射率,、厚度以及其分布參數(shù)是非常關(guān)鍵的參數(shù),。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率,、厚度及其分布的精密測(cè)量對(duì)精密ICF物理實(shí)驗(yàn)研究非常重要,。由于靶丸尺寸微小、結(jié)構(gòu)特殊,、測(cè)量精度要求高,，因此如何實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要內(nèi)容。本文針對(duì)這一需求,，開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)研究,。精確測(cè)量靶丸殼層折射率、厚度及其分布是激光慣性約束聚變中至關(guān)重要的,，對(duì)于ICF物理實(shí)驗(yàn)的研究至關(guān)重要,。由于靶丸特殊的結(jié)構(gòu)和微小的尺寸，以及測(cè)量的高精度要求,，如何實(shí)現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要目標(biāo),。本文就此需求開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)的研究。這種膜厚儀可以測(cè)量大氣壓下,，1nm到1mm范圍內(nèi)的薄膜厚度,。品牌膜厚儀廠家直銷價(jià)格

薄膜材料的厚度在納米級(jí)薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中，是制備和設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的參量,，也是決定薄膜性質(zhì)和性能的關(guān)鍵參量之一,。然而，由于其極小尺寸及表面效應(yīng)的影響,，納米級(jí)薄膜的厚度準(zhǔn)確測(cè)量變得困難,。科研技術(shù)人員通過不斷的探索研究,，提出了新的薄膜厚度測(cè)量理論和技術(shù),，并將測(cè)量方法從手動(dòng)到自動(dòng)、有損到無損等不斷改進(jìn),。對(duì)于不同性質(zhì)的薄膜,，其適用的厚度測(cè)量方案也不相同。在納米級(jí)薄膜中,，采用光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精度高,、速度快、無損測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),，成為主要的檢測(cè)手段,。典型的測(cè)量方法包括橢圓偏振法,、干涉法、光譜法,、棱鏡耦合法等,。原裝膜厚儀常見問題Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。

 基于白光干涉光譜單峰值波長移動(dòng)的鍺膜厚度測(cè)量方案研究：在對(duì)比研究目前常用的白光干涉測(cè)量方案的基礎(chǔ)上,，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰時(shí),，常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用。為此,，我們提出了適用于極小光程差并基于干涉光譜單峰值波長移動(dòng)的測(cè)量方案。干涉光譜的峰值波長會(huì)隨著光程差的增大出現(xiàn)周期性的紅移和藍(lán)移,，當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時(shí),，峰值波長的移動(dòng)與光程差成正比。根據(jù)這一原理,，搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統(tǒng)對(duì)這一測(cè)量解調(diào)方案進(jìn)行驗(yàn)證,，得到了光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鍺膜的厚度為,，與臺(tái)階儀測(cè)量結(jié)果存在,，這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣_(tái)階儀的測(cè)量結(jié)果只能作為參考值,。鍺膜厚度測(cè)量誤差主要來自光源的波長漂移和溫度控制誤差。

用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時(shí),，被測(cè)光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率,。我們只需要獲取相鄰的兩個(gè)干涉峰值處的波長信息，即可確定光程差,，不必關(guān)心此波長處的光強(qiáng)大小，從而降低了數(shù)據(jù)處理難度,。此外,，也可以利用多組相鄰干涉光譜極值對(duì)應(yīng)的波長分別求出光程差,，然后再求平均值作為測(cè)量結(jié)果，以提高該方法的測(cè)量精度,。但是,，峰峰值法存在著一些缺點(diǎn)：當(dāng)使用寬帶光源時(shí)，不可避免地會(huì)有與光源同分布的背景光疊加在接收光譜中,，從而引起峰值處波長的改變,，從而引入測(cè)量誤差,。同時(shí)，當(dāng)兩干涉信號(hào)之間的光程差很小,，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰時(shí),，此法便不再適用?？偟膩碚f,，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測(cè)量儀器,。

光學(xué)測(cè)厚方法集光學(xué),、機(jī)械、電子,、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為一體,，以其光波長為測(cè)量基準(zhǔn)，從原理上保證了納米級(jí)的測(cè)量精度,。同時(shí),，光學(xué)測(cè)厚作為非接觸式的測(cè)量方法，被廣泛應(yīng)用于精密元件表面形貌及厚度的無損測(cè)量,。其中,，薄膜厚度光學(xué)測(cè)量方法按光吸收、透反射,、偏振和干涉等光學(xué)原理可分為橢圓偏振法,、分光光度法、干涉法等多種測(cè)量方法,。不同的測(cè)量方法,，其適用范圍各有側(cè)重，褒貶不一,。因此結(jié)合多種測(cè)量方法的多通道式復(fù)合測(cè)量法也有研究,，如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等,。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,。品牌膜厚儀廠家直銷價(jià)格

精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。品牌膜厚儀廠家直銷價(jià)格

對(duì)同一靶丸的相同位置進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn),，如圖4-3所示,。通過控制光學(xué)輪廓儀的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)干涉物鏡在垂直方向上移動(dòng)，測(cè)量光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達(dá)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(cè)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(dāng)垂直穿過靶丸中心的光線測(cè)得的光程差才對(duì)應(yīng)于靶丸的上,、下殼層的厚度。因此,，在進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),，需要選擇穿過靶丸中心的光線位置進(jìn)行測(cè)量，這樣才能準(zhǔn)確地測(cè)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(dòng)，可以測(cè)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,。品牌膜厚儀廠家直銷價(jià)格