光鏡和參考板組成,光源發(fā)出的光經(jīng)過顯微鏡后被分光棱鏡分成兩部分,一束作為參考光入射到參考鏡并反射,另一束作為測量光入射到樣品表面被反射,兩束反射光反射到分光棱鏡并發(fā)生干涉。由于實驗中需要調(diào)節(jié)樣品與被測樣品的角度,以便更好進行測量,5XMichelson型干涉物鏡可以通過其配置的兩個旋鈕進行調(diào)節(jié),旋鈕能夠在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)參考鏡角度,可以調(diào)節(jié)到理想角度。光纖在測試系統(tǒng)中負責傳光,將顯微鏡視場干涉信號傳輸?shù)轿⑿凸庾V儀。系統(tǒng)選用光纖為海洋光學公司生產(chǎn)的高級光纖組件,光纖連接線的內(nèi)層為硅樹脂包裹的單線鋼圈,外層為諾梅克斯編織物,以求更好地減輕應力并起到有效的保護作用。該組件末段是易于操作的金屬環(huán)---高精密度的SMA連接器。光纖一端與適配器連接,另一端與微型光譜儀連接,以將干涉光信號傳入光譜儀中。隨著技術(shù)的進步和應用領域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。品牌膜厚儀安裝操作注意事項
利用包絡線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度,但還存在很多不足,包絡線法需要產(chǎn)生干涉波動,要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點,且干涉極值點足夠多,精度才高。理想的包絡線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的,在沒有正確方法建立包絡線時,通常使用拋物線插值法建立,這樣造成的誤差較大。包絡法對測量對象要求高,如果薄膜較薄或厚度不足情況下,會造成干涉條紋減少,干涉波峰個數(shù)較少,要利用干涉極值點建立包絡線就越困難,且利用拋物線插值法擬合也很困難,從而降低該方法的準確度。其次,薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度,對于吸收較強的薄膜,隨干涉條紋減少,極大值與極小值包絡線逐漸匯聚成一條曲線,該方法就不再適用。因此,包絡法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。品牌膜厚儀安裝操作注意事項該儀器的使用需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗,操作前需要進行充分的培訓和實踐。
光纖白光干涉測量使用的是寬譜光源。在選擇光源時,需要重點考慮光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性。由于本文所設計的解調(diào)系統(tǒng)是通過測量干涉峰值的中心波長移動來實現(xiàn)的,因此光源中心波長的穩(wěn)定性對實驗結(jié)果會產(chǎn)生很大的影響。實驗中我們選擇使用由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源,相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等優(yōu)點。該光源采用+5V的直流供電,標定中心波長為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動電流可以達到600mA。
在激光慣性約束核聚變實驗中,靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)對靶丸制備工藝改進和仿真模擬核聚變實驗過程至關(guān)重要。然而,如何對靶丸多個參數(shù)進行同步、高精度、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實驗中的關(guān)鍵問題。雖然已有多種薄膜厚度及折射率的測量方法,但仍然無法滿足激光核聚變技術(shù)對靶丸參數(shù)測量的高要求。此外,靶丸的參數(shù)測量存在以下問題:不能對靶丸進行破壞性切割測量,否則被破壞的靶丸無法用于后續(xù)工藝處理或打靶實驗;需要同時測得靶丸的多個參數(shù),因為不同參數(shù)的單獨測量無法提供靶丸制備和核聚變反應過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象和規(guī)律,并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測量標準。由于靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),曲面應力大、難以展平,因此靶丸與基底不能完全貼合,可在微觀區(qū)域內(nèi)視作類薄膜結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)的不斷進步和應用領域的擴展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進一步提高。
光具有傳播的特性,不同波列在相遇的區(qū)域,振動將相互疊加,是各列光波獨自在該點所引起的振動矢量和。兩束光要發(fā)生干涉,應必須滿足三個相干條件,即:頻率一致、振動方向一致、相位差恒定。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強,而在另一些地方振動減弱,產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內(nèi),通常都很短,更為重要的是,白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個典型的特征:即條紋有一個固定不變的位置,該固定位置對應于光程差為零的平衡位置,并在該位置白光輸出光強度具有最大值,并通過探測該光強最大值,可實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。此外,白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉等優(yōu)點。因此,白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等基于白光干涉的光學測量技術(shù)在薄膜三維形貌測量、薄膜厚度精密測量等領域得以廣泛應用??傊?,白光干涉膜厚儀是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器。國內(nèi)膜厚儀零售價格
該儀器的工作原理是通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,基于反射率和相位差。品牌膜厚儀安裝操作注意事項
光譜擬合法易于應用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法、模擬退火算法等全局優(yōu)化算法的引入,被用于測量薄膜參數(shù)。該方法需要一個較好的薄膜光學模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準確,特別是對于多層膜體系,建立光學模型非常困難,無法用公式準確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實際應用中不如極值法有效。此外,該方法的計算速度慢,不能滿足快速計算的要求。品牌膜厚儀安裝操作注意事項