確定靶丸折射率及厚度的算法,由于干涉光譜信號(hào)與膜的光參量直接相關(guān),這里主要考慮光譜分析的方法根據(jù)測量膜的反射或透射光譜進(jìn)行分析計(jì)算,可獲得膜的厚度、折射率等參數(shù)。根據(jù)光譜信號(hào)分析計(jì)算膜折射率及厚度的方法主要有極值法和包絡(luò)法、全光譜擬合法。極值法測量膜厚度主要是根據(jù)薄膜反射或透射光譜曲線上的波峰的位置來計(jì)算,對(duì)于弱色散介質(zhì),折射率為恒定值,根據(jù)兩個(gè)或兩個(gè)以上的極大值點(diǎn)的位置,求得膜的光學(xué)厚度,若已知膜折射率即可求解膜的厚度;對(duì)于強(qiáng)色散介質(zhì),首先利用極值點(diǎn)求出膜厚度的初始值。薄膜厚度是一恒定不變值,可根據(jù)極大值點(diǎn)位置的光學(xué)厚度關(guān)系式獲得入射波長和折射率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,再依據(jù)薄膜材質(zhì)的色散特性,引入合適的色散模型,常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等,利用折射率與入射波長的關(guān)系式,通過二乘法擬合得到色散模型的系數(shù),即可解得任意入射波長下的折射率。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)元件制造中的薄膜厚度控制。本地膜厚儀哪個(gè)品牌好
基于表面等離子體共振傳感的測量方案,利用共振曲線的三個(gè)特征參量—共振角、半高寬和反射率小值,通過反演計(jì)算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時(shí)得到金屬薄膜的介電常數(shù)和厚度,操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時(shí)的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強(qiáng)度測量方案,測量精度受環(huán)境影響較大,且測量結(jié)果存在多值性的問題,所以我們進(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,根據(jù)P光和S光之間相位差的變化實(shí)現(xiàn)厚度測量。國產(chǎn)膜厚儀性價(jià)比高白光干涉膜厚測量技術(shù)的研究需要對(duì)光學(xué)理論和光學(xué)儀器有較深入的了解。
針對(duì)微米級(jí)工業(yè)薄膜厚度測量,研究了基于寬光譜干涉的反射式法測量方法。根據(jù)薄膜干涉及光譜共聚焦原理,綜合考慮成本、穩(wěn)定性、體積等因素要求,研制了滿足工業(yè)應(yīng)用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng)。根據(jù)波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型,結(jié)合經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換思想,提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法,能有效利用全光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確提取相位變化,對(duì)由環(huán)境噪聲帶來的假頻干擾,具有很好的抗干擾性。通過對(duì)PVC標(biāo)準(zhǔn)厚度片,PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明測厚系統(tǒng)具有1~75μm厚度的測量量程,μm.的測量不確定度。由于無需對(duì)焦,可在10ms內(nèi)完成單次測量,滿足工業(yè)級(jí)測量高效便捷的應(yīng)用要求。
薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu),近年來在電子學(xué)、摩擦學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用,薄膜的測試技術(shù)變得越來越重要。尤其是在厚度這一特定方向上,尺寸很小,基本上都是微觀可測量。因此,在微納測量領(lǐng)域中,薄膜厚度的測試是一個(gè)非常重要而且很實(shí)用的研究方向。在工業(yè)生產(chǎn)中,薄膜的厚度直接關(guān)系到薄膜能否正常工作。在半導(dǎo)體工業(yè)中,膜厚的測量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質(zhì)量控制的重要手段。薄膜的厚度影響薄膜的電磁性能、力學(xué)性能和光學(xué)性能等,所以準(zhǔn)確地測量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)可以通過測量干涉曲線來計(jì)算薄膜的厚度。
光譜法是以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種薄膜厚度測量方法,分為反射法和透射法兩類[12]。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會(huì)引起多光束干涉效應(yīng),不同特性的薄膜材料的反射率和透過率曲線是不同的,并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,根據(jù)這一光譜特性可以得到薄膜的厚度以及光學(xué)參數(shù)。光譜法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)測量多個(gè)參數(shù)且可以有效的排除解的多值性,測量范圍廣,是一種無損測量技術(shù);缺點(diǎn)是對(duì)樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng),測量穩(wěn)定性較差,因而測量精度不高;對(duì)于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前,這種方法主要應(yīng)用于有機(jī)薄膜的厚度測量。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于激光加工中的薄膜吸收率測量。新型膜厚儀定做價(jià)格
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對(duì)不同材料的薄膜進(jìn)行聯(lián)合測量和分析。本地膜厚儀哪個(gè)品牌好
在激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中,靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)是靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ),因此如何對(duì)靶丸多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步、高精度、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中的關(guān)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(duì)本文實(shí)驗(yàn),仍然無法滿足激光核聚變技術(shù)對(duì)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(duì)靶丸進(jìn)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(shí)驗(yàn);需要同時(shí)測得靶丸的多個(gè)參數(shù),不同參數(shù)的單獨(dú)測量,無法提供靶丸制備和核聚變反應(yīng)過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象和規(guī)律,并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)。靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),曲面應(yīng)力大、難展平的特點(diǎn)導(dǎo)致靶丸與基底不能完全貼合,在微區(qū)內(nèi)可看作類薄膜結(jié)構(gòu)本地膜厚儀哪個(gè)品牌好
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