基于白光干涉光譜單峰值波長移動的鍺膜厚度測量方案研究:在對比研究目前常用的白光干涉測量方案的基礎上,我們發現當兩干涉光束的光程差非常小導致其干涉光譜只有一個干涉峰時,常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調方案不再適用。為此,我們提出了適用于極小光程差的基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案。干涉光譜的峰值波長會隨著光程差的增大出現周期性的紅移和藍移,當光程差在較小范圍內變化時,峰值波長的移動與光程差成正比。根據這一原理,搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統對這一測量解調方案進行驗證,得到了光纖端面半導體鍺薄膜的厚度。實驗結果顯示鍺膜的厚度為,與臺階儀測量結果存在,這是因為薄膜表面本身并不光滑,臺階儀的測量結果只能作為參考值。鍺膜厚度測量誤差主要來自光源的波長漂移和溫度控制誤差。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的三維成像和分析。襄陽膜厚儀廠家直銷價格
干涉法作為面掃描方式可以一次性對薄膜局域內的厚度進行解算,適用于對面型整體形貌特征要求較高的測量對象。干涉法算法在于相位信息的提取,借助多種復合算法通常可以達到納米級的測量準確度。然而主動干涉法對條紋穩定性不佳,光學元件表面的不清潔、光照度不均勻、光源不穩定、外界氣流震動干擾等因素均可能影響干涉圖的完整性[39],使干涉圖樣中包含噪聲和部分區域的陰影,給后期處理帶來困難。除此之外,干涉法系統精度的來源——精密移動及定位部件也增加了系統的成本,高精度的干涉儀往往較為昂貴。莆田膜厚儀行業應用白光干涉膜厚測量技術可以應用于納米制造中的薄膜厚度測量。
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展,厚度在納米量級(幾納米到幾百納米范圍內)薄膜的研究和應用迅速增加。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,表面效應所表現出的性質非常突出,因而在光學性質和電學性質上有許多獨特的表現。納米薄膜應用于傳統光學領域,在生產實踐中也得到了越來越廣泛的應用,尤其是在光通訊、光學測量,傳感,微電子器件,生物與醫學工程等領域的應用空間更為廣闊。
在激光慣性約束核聚變實驗中,靶丸的物性參數和幾何參數是靶丸制備工藝改進和仿真模擬核聚變實驗過程的基礎,因此如何對靶丸多個參數進行同步、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鍵問題。以上各種薄膜厚度及折射率的測量方法各有利弊,但針對本文實驗,仍然無法滿足激光核聚變技術對靶丸參數測量的高要求,靶丸參數測量存在以下問題:不能對靶丸進行破壞性切割測量,否則,被破壞后的靶丸無法用于于下一步工藝處理或者打靶實驗;需要同時測得靶丸的多個參數,不同參數的單獨測量,無法提供靶丸制備和核聚變反應過程中發生的結構變化現象和規律,并且效率低下、沒有統一的測量標準。靶丸屬于自支撐球形薄膜結構,曲面應力大、難展平的特點導致靶丸與基底不能完全貼合,在微區內可看作類薄膜結構白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的大范圍測量和分析。
薄膜作為改善器件性能的重要途徑,被廣泛應用于現代光學、電子、醫療、能源、建材等技術領域。受薄膜制備工藝及生產環境影響,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計要求,嚴重影響成品的性能及應用。隨著薄膜生產技術的迅速發展,準確測量和科學評價薄膜特性作為研究熱點,也引起產業界的高度重視。厚度作為關鍵指標直接影響薄膜工作特性,合理監控薄膜厚度對于及時調整生產工藝參數、降低加工成本、提高生產效率及企業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薄膜,除要求測量系統不僅具有百納米級的測量精度之外,還要求具備體積小、穩定性好的特點,以適應工業現場環境的在線檢測需求。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,且無法響應工業生產現場的在線測量需求?;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,并提出無需標定樣品的高效穩定的膜厚計算算法。研發的系統可以實現微米級工業薄膜的厚度測量。 白光干涉膜厚測量技術的研究主要集中在實驗方法的優化和算法的改進上。無錫膜厚儀產品基本性能要求
白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的在線檢測和控制。襄陽膜厚儀廠家直銷價格
自上世紀60年代起,利用X及β射線、近紅外光源開發的在線薄膜測厚系統廣泛應用于西方先進國家的工業生產線中。20世紀70年代后,為滿足日益增長的質檢需求,電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術相繼問世。90年代中期,隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術取得巨大突破,以橢圓偏振法和光度法為展示的光學檢測技術以高精度、低成本、輕便環保、高速穩固為研發方向不斷迭代更新,迅速占領日用電器及工業生產市場,并發展出依據用戶需求個性化定制產品的能力。其中,對于市場份額占比較大的微米級薄膜,除要求測量系統不僅具有百納米級的測量準確度及分辨力以外,還要求測量系統在存在不規則環境干擾的工業現場下,具備較高的穩定性和抗干擾能力。 襄陽膜厚儀廠家直銷價格