針對靶丸自身獨特的特點及極端實驗條件需求,使得靶丸參數(shù)的測試工作變得異常復雜。如何精確地測定靶丸的光學參數(shù),一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題。由于光學測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)越性,靶丸參數(shù)測量通常采用光學測量方式。常用的光學參數(shù)測量手段很多,目前,常用于測量靶丸幾何參數(shù)或光學參數(shù)的測量方法有白光干涉法、光學顯微干涉法、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調(diào)控實驗研究中的重要參數(shù),因此,精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法[13],如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對不同材料的薄膜進行聯(lián)合測量和分析。上海智能膜厚儀
薄膜作為改善器件性能的重要途徑,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學、電子、醫(yī)療、能源、建材等技術(shù)領(lǐng)域。受薄膜制備工藝及生產(chǎn)環(huán)境影響,成品薄膜存在厚度分布不均、表面粗糙度大等問題,導致其光學及物理性能達不到設(shè)計要求,嚴重影響成品的性能及應(yīng)用。隨著薄膜生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展,準確測量和科學評價薄膜特性作為研究熱點,也引起產(chǎn)業(yè)界的高度重視。厚度作為關(guān)鍵指標直接影響薄膜工作特性,合理監(jiān)控薄膜厚度對于及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)、降低加工成本、提高生產(chǎn)效率及企業(yè)競爭力等具有重要作用和深遠意義。然而,對于市場份額占比大的微米級工業(yè)薄膜,除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量精度之外,還要求具備體積小、穩(wěn)定性好的特點,以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的在線檢測需求。目前光學薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度、輕小體積,以及合理的系統(tǒng)成本,而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價格昂貴、體積較大,且無法響應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在線測量需求?;谝陨戏治?,本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測量解決方案,研制小型化、低成本的薄膜厚度測量系統(tǒng),并提出無需標定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計算算法。研發(fā)的系統(tǒng)可以實現(xiàn)微米級工業(yè)薄膜的厚度測量。 黃岡膜厚儀操作方法白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜表面形貌的測量。
針對微米級工業(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)準確提取相位變化,對由環(huán)境噪聲帶來的假頻干擾,具有很好的抗干擾性。通過對PVC標準厚度片,PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗對系統(tǒng)性能進行了驗證,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。由于無需對焦,可在10ms內(nèi)完成單次測量,滿足工業(yè)級測量高效便捷的應(yīng)用要求。
薄膜是指分子、原子或者是離子在基底表面沉積形成的一種特殊的二維材料。近幾十年來,隨著材料科學和鍍膜工藝的不斷發(fā)展,厚度在納米量級(幾納米到幾百納米范圍內(nèi))薄膜的研究和應(yīng)用迅速增加。與體材料相比,因為納米薄膜的尺寸很小,使得表面積與體積的比值增加,表面效應(yīng)所表現(xiàn)出的性質(zhì)非常突出,因而在光學性質(zhì)和電學性質(zhì)上有許多獨特的表現(xiàn)。納米薄膜應(yīng)用于傳統(tǒng)光學領(lǐng)域,在生產(chǎn)實踐中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用,尤其是在光通訊、光學測量,傳感,微電子器件,生物與醫(yī)學工程等領(lǐng)域的應(yīng)用空間更為廣闊。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于材料科學中的薄膜微結(jié)構(gòu)分析。
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(shù)。采用光學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,使用范圍廣等優(yōu)點。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(yīng)用。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學傳感器中的薄膜厚度測量。安慶膜厚儀性價比高
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于半導體制造中的薄膜厚度控制。上海智能膜厚儀
薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu),近年來在電子學、摩擦學、現(xiàn)代光學得到了廣泛的應(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非常重要而且很實用的研究方向。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、力學性能和光學性能等,所以準確地測量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù)。上海智能膜厚儀