株洲膜厚仪供应

时间:2023年12月10日 来源:

论文所研究的锗膜厚度约300nm,导致其白光干涉输出光谱只有一个干涉峰,此时常规基于相邻干涉峰间距解调的方案(如峰峰值法等)将不再适用。为此,我们提出了一种基于单峰值波长移动的白光干涉测量方案,并设计搭建了膜厚测量系统。温度测量实验结果表明,峰值波长与温度变化之间具有良好的线性关系。利用该测量方案,我们测得实验用锗膜的厚度为338.8nm,实验误差主要来自于温度控制误差和光源波长漂移。论文通过对纳米级薄膜厚度的测量方案研究,实现了对锗膜和金膜的厚度测量。论文主要的创新点是提出了白光干涉单峰值波长移动的解调方案,并将其应用于极短光程差的测量。白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜表面形貌的测量。株洲膜厚仪供应

干涉测量法[9-10]是基于光的干涉原理实现对薄膜厚度测量的光学方法,是一种高精度的测量技术。采用光学干涉原理的测量系统一般具有结构简单,成本低廉,稳定性好,抗干扰能力强,使用范围广等优点。对于大多数的干涉测量任务,都是通过薄膜表面和基底表面之间产生的干涉条纹的形状和分布规律,来研究干涉装置中待测物理量引入的光程差或者是位相差的变化,从而达到测量目的。光学干涉测量方法的测量精度可达到甚至优于纳米量级,而利用外差干涉进行测量,其精度甚至可以达到10-3nm量级[11]。根据所使用光源的不同,干涉测量方法又可以分为激光干涉测量和白光干涉测量两大类。激光干涉测量的分辨率更高,但是不能实现对静态信号的测量,只能测量输出信号的变化量或者是连续信号的变化,即只能实现相对测量。而白光干涉是通过对干涉信号中心条纹的有效识别来实现对物理量的测量,是一种测量方式,在薄膜厚度的测量中得到了广泛的应用。孝感小型膜厚仪白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的非接触式测量。

基于表面等离子体共振传感的测量方案,利用共振曲线的三个特征参量—共振角、半高宽和反射率小值,通过反演计算得到待测金属薄膜的厚度。该测量方案可同时得到金属薄膜的介电常数和厚度,操作方法简单。我们利用Kretschmann型结构的表面等离子体共振实验系统,测得金膜在入射光波长分别为632.8nm和652.1nm时的共振曲线,由此得到金膜的厚度为55.2nm。由于该方案是一种强度测量方案,测量精度受环境影响较大,且测量结果存在多值性的问题,所以我们进一步对偏振外差干涉的改进方案进行了理论分析,根据P光和S光之间相位差的变化实现厚度测量。

    针对微米级工业薄膜厚度测量,研究了基于宽光谱干涉的反射式法测量方法。根据薄膜干涉及光谱共聚焦原理,综合考虑成本、稳定性、体积等因素要求,研制了满足工业应用的小型薄膜厚度测量系统。根据波长分辨下的薄膜反射干涉光谱模型,结合经典模态分解和非均匀傅里叶变换思想,提出了一种基于相位功率谱分析的膜厚解算算法,能有效利用全光谱数据准确提取相位变化,对由环境噪声带来的假频干扰,具有很好的抗干扰性。通过对PVC标准厚度片,PCB板芯片膜层及锗基SiO2膜层的测量实验对系统性能进行了验证,结果表明测厚系统具有1~75μm厚度的测量量程,μm.的测量不确定度。由于无需对焦,可在10ms内完成单次测量,满足工业级测量高效便捷的应用要求。 白光干涉膜厚测量技术可以应用于光学通信中的薄膜透过率测量。

在激光惯性约束核聚变实验中,靶丸的物性参数和几何参数是靶丸制备工艺改进和仿真模拟核聚变实验过程的基础,因此如何对靶丸多个参数进行同步、高精度、无损的综合检测是激光惯性约束核聚变实验中的关键问题。以上各种薄膜厚度及折射率的测量方法各有利弊,但针对本文实验,仍然无法满足激光核聚变技术对靶丸参数测量的高要求,靶丸参数测量存在以下问题:不能对靶丸进行破坏性切割测量,否则,被破坏后的靶丸无法用于于下一步工艺处理或者打靶实验;需要同时测得靶丸的多个参数,不同参数的单独测量,无法提供靶丸制备和核聚变反应过程中发生的结构变化现象和规律,并且效率低下、没有统一的测量标准。靶丸属于自支撑球形薄膜结构,曲面应力大、难展平的特点导致靶丸与基底不能完全贴合,在微区内可看作类薄膜结构白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的三维成像和分析。无锡膜厚仪价格走势

白光干涉膜厚测量技术的研究需要对光学理论和光学仪器有较深入的了解。株洲膜厚仪供应

白光干涉的相干原理早在1975年就已经被提出,随后于1976年在光纤通信领域中获得了实现。1983年,BrianCulshaw的研究小组报道了白光干涉技术在光纤传感领域中的应用。随后在1984年,报道了基于白光干涉原理的完整的位移传感系统。该研究成果证明了白光干涉技术可以被用于测量能够转换成位移的物理参量。此后的几年间,白光干涉应用于温度、压力等的研究相继被报道。自上世纪九十年代以来,白光干涉技术快速发展,提供了实现测量的更多的解决方案。近几年以来,由于传感器设计与研制的进步,信号处理新方案的提出,以及传感器的多路复用[39]等技术的发展,使得白光干涉测量技术的发展更加迅速。株洲膜厚仪供应

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