在白光干涉中,當光程差為零時,會出現零級干涉條紋。隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內的每條譜線形成的干涉條紋之間會發生偏移,疊加后整體效果導致條紋對比度降低。白光干涉原理的測量系統精度高,可以進行測量。采用白光干涉原理的測量系統具有抗干擾能力強、動態范圍大、快速檢測和結構簡單緊湊等優點。雖然普通的激光干涉與白光干涉有所區別,但它們也具有許多共同之處。我們可以將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,而在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。白光干涉膜厚儀需要校準。膜厚儀常用解決方案
白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向 ,此項技術主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉變成為對不同波長光譜的測量 。通過分析被測物體的光譜特性,就能夠得到相應的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術,它不需要大量的掃描過程,因此提高了測量效率,而且也減小了環境對它的影響。此項技術能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論,采用白光作為寬波段光源,經過分光棱鏡,被分成兩束光,這兩束光分別入射到參考面和被測物體,反射回來后經過分光棱鏡合成后,由色散元件分光至探測器,記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息,如果此時被測物體是薄膜,則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結合起來,形成了一種精度高而且速度快的測量方法。品牌膜厚儀定做價格白光干涉膜厚儀需要進行校準,并選擇合適的標準樣品。
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。
白光干涉測量技術,也被稱為光學低相干干涉測量技術,使用的是低相干的寬譜光源,例如發光二極管、超輻射發光二極管等。同所有的光學干涉原理一樣,白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,進而通過各種解調方案實現對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優點是由于白光光源的相干長度很小(一般為幾微米到幾十微米之間),所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值,即中心條紋,與零光程差的位置對應。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值,從而只用一個干涉儀即可實現對被測物理量的測量,克服了傳統干涉儀無法實現測量的缺點。同時,相比于其他測量技術,白光干涉測量方法還具有對環境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態范圍大、結構簡單和成本低廉等優點。目前,經過幾十年的研究與發展,白光干涉技術在膜厚、壓力、應變、溫度、位移等等測量領域已經得到廣泛的應用。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的快速測量和分析。
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高精度、同步、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。操作需要一定的專業素養和經驗,需要進行充分的培訓和實踐。高精度膜厚儀行業應用
光路長度越長,分辨率越高,但同時也更容易受到靜態振動等干擾因素的影響。膜厚儀常用解決方案
白光干涉頻域解調顧名思義是在頻域分析解調信號,測量裝置與時域解調裝置幾乎相同,只需把光強測量裝置換為CCD或者是光譜儀,接收到的信號是光強隨著光波長的分布。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長的光強疊加,因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加,即可得到與它對應的時域接收信號。由此可見,頻域的白光干涉條紋不僅包含了時域白光干涉條紋的所有信息,還包含了時域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中,當兩束相干光的光程差遠大于光源的相干長度時,仍可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內部的光柵具有分光作用,能夠將寬譜光變成窄帶光譜,從而增加了光譜的相干長度。這一解調技術的優點就是在整個測量系統中沒有使用機械掃描部件,從而在測量的穩定性和可靠性上得到很大的提高。常見的頻域解調方法有峰峰值檢測法、傅里葉解調法以及傅里葉變換白光干涉解調法等。膜厚儀常用解決方案