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(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精密物理實驗研究具有非常重要的意義。由于靶丸尺寸微小（亞毫米量級）、結(jié)構(gòu)特殊（球形結(jié)構(gòu)）、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(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。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。防水膜厚儀廠家現(xiàn)貨
通過白光干涉理論分析，詳細(xì)介紹了白光垂直掃描干涉技術(shù)和白光反射光譜技術(shù)的基本原理，并完成了應(yīng)用于測量靶丸殼層折射率和厚度分布實驗裝置的設(shè)計和搭建。該實驗裝置由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運動模塊和氣浮隔震平臺等組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對靶丸的負(fù)壓吸附、靶丸位置的精密調(diào)整以及360°范圍的旋轉(zhuǎn)和特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量?；诎坠獯怪睊呙韪缮婧桶坠夥瓷涔庾V的基本原理，提出了一種聯(lián)合使用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學(xué)厚度，利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測量光線通過靶丸殼層后的光程增量，從而可以計算得到靶丸的折射率和厚度數(shù)據(jù)。白光干涉膜厚儀常見問題這種膜厚儀可以測量大氣壓下 。
本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案，并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng)。溫度測量實驗結(jié)果表明，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測量方案，我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm，實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究，實現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量。本文主要的創(chuàng)新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量。
極值法求解過程計算簡單，速度快，同時能確定薄膜的多個光學(xué)常數(shù)并解決多值性問題，測試范圍廣，但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素，因此精度不夠高。此外，由于受曲線擬合精度的限制，該方法對膜厚的測量范圍有要求，通常用于測量薄膜厚度大于200納米且小于10微米的情況，以確保光譜信號中的干涉波峰數(shù)適當(dāng)。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設(shè)置每個擬合參數(shù)上限、下限，并為該區(qū)域的薄膜生成一組或多組光學(xué)參數(shù)及厚度的初始值，引入適合的色散模型，再通過麥克斯韋方程組的推導(dǎo)得到結(jié)果。該方法能判斷預(yù)設(shè)的初始值是否為要測量的薄膜參數(shù)，建立評價函數(shù)來計算透過率/反射率與實際值之間的偏差。只有當(dāng)計算出的透過率/反射率與實際值之間的偏差很小時，我們才能認(rèn)為預(yù)設(shè)的初始值就是要測量的薄膜參數(shù)。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，其性能和功能會得到提高和擴展。
白光掃描干涉法可以避免色光相移干涉法測量的局限性。該方法利用白光作為光源，由于白光是一種寬光譜的光源，相干長度相對較短，因此發(fā)生干涉的位置范圍很小。在白光干涉時，存在一個確定的零位置，當(dāng)測量光和參考光的光程相等時，所有波長的光均會發(fā)生相長干涉，此時可以觀察到一個明亮的零級條紋，同時干涉信號也達到最大值。通過分析這個干涉信號，可以得到被測物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過測量干涉條紋來完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測試精度。因此，為了提高精度，需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，這使得條紋的測量變得費力費時?？傊?，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測量薄膜厚度的儀器。防水膜厚儀常見問題
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的非接觸式測量；防水膜厚儀廠家現(xiàn)貨
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置。該裝置包括白光光源、顯微鏡、分束鏡、干涉物鏡、光纖傳輸單元、準(zhǔn)直器、光譜儀、USB傳輸線、計算機。光譜儀主要包括六部分，分別是：光纖入口、準(zhǔn)直鏡、光柵、聚焦鏡、區(qū)域檢測器、帶OFLV濾波器的探測器。測量具體步驟為：白光光源發(fā)出白光，經(jīng)由光纖，通過光纖探頭垂直入射至晶圓表面，樣品薄膜上表面和下表面反射光相干涉形成的干涉譜，由反射光纖探頭接收，再由光纖傳送到光譜儀，光譜儀連續(xù)記錄反射信號，通過USB線將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X?？梢詫崿F(xiàn)對晶圓膜厚的無損測量，時間快、設(shè)備小巧、操作簡單、精度高，適合實驗室檢測。防水膜厚儀廠家現(xiàn)貨