光學(xué)測厚方法結(jié)合了光學(xué)、機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),以光波長為測量基準(zhǔn),從原理上保證了納米級的測量精度。由于光學(xué)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(xué)測量方法,可以按照光吸收、透反射、偏振和干涉等不同光學(xué)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(diǎn)和適用范圍。因此,有一些研究采用了多通道式復(fù)合測量法,結(jié)合多種測量方法,例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。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(jì)算膜層厚度。本地膜厚儀定做價(jià)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(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(gè)視場內(nèi)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(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線,可得該點(diǎn)的Z向相對位移;然后,由CCD圖像中每個(gè)像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對應(yīng)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(shù)的優(yōu)化需要對實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn)。
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(shí)驗(yàn)中非常關(guān)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(shí)驗(yàn)研究具有非常重要的意義。由于靶丸尺寸微?。▉喓撩琢考墸?、結(jié)構(gòu)特殊(球形結(jié)構(gòu))、測量精度要求高,如何實(shí)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(shù)研究中重要的研究內(nèi)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(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術(shù)研究。
為了分析白光反射光譜的測量范圍,進(jìn)行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(qiáng)度相對較弱。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加,其白光反射光譜各譜峰將更加密集,難以實(shí)現(xiàn)對各干涉譜峰波長的測量。為實(shí)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(shí)現(xiàn)殼層白光反射光譜譜峰波長的準(zhǔn)確測量;隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)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(gè)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(shí)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(shí)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(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,納米級薄膜的厚度準(zhǔn)確測量變得困難??蒲屑夹g(shù)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(shù),并將測量方法從手動到自動、有損到無損等不斷改進(jìn)。對于不同性質(zhì)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(xué)原理的測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精度高、速度快、無損測量等優(yōu)點(diǎn),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(jié)構(gòu)。薄膜干涉膜厚儀市場價(jià)格
白光干涉膜厚測量技術(shù)的優(yōu)化需要對實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn);本地膜厚儀定做價(jià)格
干涉測量法[9-10]是基于光的干涉原理實(shí)現(xiàn)對薄膜厚度測量的光學(xué)方法 ,是一種高精度的測量技術(shù)。采用光學(xué)干涉原理的測量系統(tǒng)一般具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,穩(wěn)定性好,抗干擾能力強(qiáng),使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。對于大多數(shù)的干涉測量任務(wù),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(dá)到測量目的。光學(xué)干涉測量方法的測量精度可達(dá)到甚至優(yōu)于納米量級,而利用外差干涉進(jìn)行測量,其精度甚至可以達(dá)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(shí)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(shí)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(shí)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(yīng)用。本地膜厚儀定做價(jià)格