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,。工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差,,通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,。本地膜厚儀定做價格
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入到顯微干涉物鏡后,被分光鏡分成兩部分,,一個部分入射到固定參考鏡,,一部分入射到樣品表面,當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后,,再次匯聚發(fā)生干涉,,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內雙白光光束的干涉圖像,。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,,可獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線,,可得該點的Z向相對位移,;然后,由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌,。測量膜厚儀定做白光干涉膜厚測量技術的優(yōu)化需要對實驗方法和算法進行改進,。
靶丸殼層折射率 、厚度及其分布參數(shù)是激光慣性約束聚變(ICF)物理實驗中非常關鍵的參數(shù),,精密測量靶丸殼層折射率,、厚度及其分布對ICF精密物理實驗研究具有非常重要的意義。由于靶丸尺寸微?。▉喓撩琢考墸?、結構特殊(球形結構)、測量精度要求高,,如何實現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測量是靶參數(shù)測量技術研究中重要的研究內容,。本論文針對靶丸殼層折射率及厚度分布的精密測量需求,開展了基于白光干涉技術的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術研究,。
為了分析白光反射光譜的測量范圍,,進行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗,。實驗結果顯示,對于殼層厚度為30μm的靶丸,,其白光反射光譜各譜峰非常密集,,干涉級次數(shù)值大;此外,,由于靶丸殼層的吸收,,壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱。隨著靶丸殼層厚度的進一步增加,,其白光反射光譜各譜峰將更加密集,,難以實現(xiàn)對各干涉譜峰波長的測量。為實現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,,需采用紅外寬譜光源和光譜探測器,。對于殼層厚度為μm的靶丸,測量的波峰相對較少,,容易實現(xiàn)殼層白光反射光譜譜峰波長的準確測量,;隨著靶丸殼層厚度的進一步減小,兩干涉信號之間的光程差差異非常小,,以至于光譜信號中只有一個干涉波峰,,難以使用峰值探測的白光反射光譜方法測量其厚度。為了實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,,可采用紫外寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限,。光路長度越長,分辨率越高,,但同時也更容易受到靜態(tài)振動等干擾因素的影響,。
薄膜材料的厚度在納米級薄膜的各項相關參數(shù)中,是制備和設計中一個重要的參量,,也是決定薄膜性質和性能的關鍵參量之一。然而,,由于其極小尺寸及表面效應的影響,,納米級薄膜的厚度準確測量變得困難??蒲屑夹g人員通過不斷的探索研究,,提出了新的薄膜厚度測量理論和技術,并將測量方法從手動到自動,、有損到無損等不斷改進,。對于不同性質的薄膜,其適用的厚度測量方案也不相同,。在納米級薄膜中,,采用光學原理的測量技術可以實現(xiàn)精度高,、速度快、無損測量等優(yōu)點,,成為主要的檢測手段,。典型的測量方法包括橢圓偏振法、干涉法,、光譜法,、棱鏡耦合法等。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結構,。薄膜干涉膜厚儀市場價格
白光干涉膜厚測量技術的優(yōu)化需要對實驗方法和算法進行改進,;本地膜厚儀定做價格
干涉測量法[9-10]是基于光的干涉原理實現(xiàn)對薄膜厚度測量的光學方法 ,是一種高精度的測量技術,。采用光學干涉原理的測量系統(tǒng)一般具有結構簡單,,成本低廉,穩(wěn)定性好,,抗干擾能力強,,使用范圍廣等優(yōu)點。對于大多數(shù)的干涉測量任務,,都是通過薄膜表面和基底表面之間產(chǎn)生的干涉條紋的形狀和分布規(guī)律,,來研究干涉裝置中待測物理量引入的光程差或者是位相差的變化,從而達到測量目的,。光學干涉測量方法的測量精度可達到甚至優(yōu)于納米量級,,而利用外差干涉進行測量,其精度甚至可以達到10-3nm量級[11],。根據(jù)所使用光源的不同,,干涉測量方法又可以分為激光干涉測量和白光干涉測量兩大類。激光干涉測量的分辨率更高,,但是不能實現(xiàn)對靜態(tài)信號的測量,,只能測量輸出信號的變化量或者是連續(xù)信號的變化,即只能實現(xiàn)相對測量,。而白光干涉是通過對干涉信號中心條紋的有效識別來實現(xiàn)對物理量的測量,,是一種測量方式,在薄膜厚度的測量中得到了廣泛的應用,。本地膜厚儀定做價格