南充高频膜厚仪
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实现对薄膜厚度的在线检测和自动控制。南充高频膜厚仪
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白光干涉测量技术,也被称为光学低相干干涉测量技术,使用的是低相干的宽谱光源,例如超辐射发光二极管、发光二极管等。同所有的光学干涉原理一样,白光干涉同样是通过观察干涉图样的变化来分析干涉光程差的变化,进而通过各种解调方案实现对待测物理量的测量。采用宽谱光源的优点是由于白光光源的相干长度很小(一般为几微米到几十微米之间),所有波长的零级干涉条纹重合于主极大值,即中心条纹,与零光程差的位置对应。中心零级干涉条纹的存在使测量有了一个可靠的位置的参考值,从而只用一个干涉仪即可实现对被测物理量的测量,克服了传统干涉仪无法实现测量的缺点。同时,相比于其他测量技术,白光干涉测量方法还具有对环境不敏感、抗干扰能力强、测量的动态范围大、结构简单和成本低廉等优点。目前,经过几十年的研究与发展,白光干涉技术在膜厚、压力、温度、应变、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。怎样选择膜厚仪性价比高白光干涉膜厚测量技术可以通过对干涉曲线的分析实现对薄膜的厚度测量。
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薄膜作为一种特殊的微结构,近年来在电子学、摩擦学、现代光学得到了广泛的应用,薄膜的测试技术变得越来越重要。尤其是在厚度这一特定方向上,尺寸很小,基本上都是微观可测量。因此,在微纳测量领域中,薄膜厚度的测试是一个非常重要而且很实用的研究方向。在工业生产中,薄膜的厚度直接关系到薄膜能否正常工作。在半导体工业中,膜厚的测量是硅单晶体表面热氧化厚度以及平整度质量控制的重要手段。薄膜的厚度影响薄膜的电磁性能、力学性能和光学性能等,所以准确地测量薄膜的厚度成为一种关键技术。
为了分析白光反射光谱的测量范围,开展了不同壁厚的靶丸壳层白光反射光谱测量实验。图是不同壳层厚度靶丸的白光反射光谱测量曲线,如图所示,对于壳层厚度30μm的靶丸,其白光反射光谱各谱峰非常密集、干涉级次数值大;此外,由于靶丸壳层的吸收,壁厚较大的靶丸信号强度相对较弱。随着靶丸壳层厚度的进一步增加,其白光反射光谱各谱峰将更加密集,难以实现对各干涉谱峰波长的测量。为实现较大厚度靶丸壳层厚度的白光反射光谱测量,需采用红外的宽谱光源和光谱探测器。对于壳层厚度为μm的靶丸,测量的波峰相对较少,容易实现靶丸壳层白光反射光谱谱峰波长的准确测量;随着靶丸壳层厚度的进一步减小,两干涉信号之间的光程差差异非常小,以至于他们的光谱信号中只有一个干涉波峰,基于峰值探测的白光反射光谱方法难以实现其厚度的测量;为实现较小厚度靶丸壳层厚度的白光反射光谱测量,可采用紫外的宽谱光源和光谱探测器提升其探测厚度下限。 白光干涉膜厚测量技术可以实现对不同材料的薄膜进行测量。
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针对靶丸自身独特的特点及极端实验条件需求,使得靶丸参数的测试工作变得异常复杂。如何精确地测定靶丸的光学参数,一直是激光聚变研究者非常关注的课题。由于光学测量方法具有无损、非接触、测量效率高、操作简便等优越性,靶丸参数测量通常采用光学测量方式。常用的光学参数测量手段很多,目前,常用于测量靶丸几何参数或光学参数的测量方法有白光干涉法、光学显微干涉法、激光差动共焦法等。靶丸壳层折射率是冲击波分时调控实验研究中的重要参数,因此,精密测量靶丸壳层折射率十分有意义。而常用的折射率测量方法[13],如椭圆偏振法、折射率匹配法、白光光谱法、布儒斯特角法等。白光干涉膜厚测量技术可以应用于激光加工中的薄膜吸收率测量。高精度膜厚仪零售价格
白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的大范围测量和分析。南充高频膜厚仪
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。南充高频膜厚仪
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