纳米级膜厚仪主要功能与优势
为了分析白光反射光谱的测量范围,进行了不同壁厚的靶丸壳层白光反射光谱测量实验。实验结果显示,对于壳层厚度为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,以至于光谱信号中只有一个干涉波峰,难以使用峰值探测的白光反射光谱方法测量其厚度。为了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。白光干涉膜厚仪需要校准。纳米级膜厚仪主要功能与优势
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白光干涉的相干原理早在1975年就被提出,并在1976年实现了在光纤通信领域中的应用。1983年,Brian Culshaw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。这项研究成果证明了白光干涉技术可以用于测量能够转换成位移的物理参量。此后的几年中,白光干涉技术应用于温度、压力等的研究也相继被报道。自上世纪90年代以来,白光干涉技术得到了快速发展,提供了更多实现测量的解决方案。近年来,由于传感器设计和研制的进步,信号处理的新方案提出,以及传感器的多路复用等技术的发展,使白光干涉测量技术的发展更加迅速。防水膜厚仪哪个品牌好它可测量大气压下1纳米到1毫米范围内的薄膜厚度。
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白光干涉光谱分析是目前白光干涉测量的一个重要方向,此项技术主要是利用光谱仪将对条纹的测量转变成为对不同波长光谱的测量。通过分析被测物体的光谱特性,就能够得到相应的长度信息和形貌信息。相比于白光扫描干涉术,它不需要大量的扫描过程,因此提高了测量效率,而且也减小了环境对它的影响。此项技术能够测量距离、位移、块状材料的群折射率以及多层薄膜厚度。白光干涉光谱法是基于频域干涉的理论,采用白光作为宽波段光源,经过分光棱镜,被分成两束光,这两束光分别入射到参考面和被测物体,反射回来后经过分光棱镜合成后,由色散元件分光至探测器,记录频域上的干涉信号。此光谱信号包含了被测表面的信息,如果此时被测物体是薄膜,则薄膜的厚度也包含在这光谱信号当中。这样就把白光干涉的精度和光谱测量的速度结合起来,形成了一种精度高而且速度快的测量方法。
光谱仪主要包括六部分,分别是:光纤入口、准直镜、光栅、聚焦镜、区域检测器、带OFLV滤波器的探测器。光由光纤进入光谱仪中,通过滤波器和准直器后投射到光栅上,由光栅将白光色散成光谱,经过聚焦镜将其投射到探测器上后,由探测器将光信号传入计算机。光纤接头将输入光纤固定在光谱仪上,使得来自输入光纤的光能够进入光学平台;滤波器将光辐射限制在预定波长区域;准直镜将进入光学平台的光聚焦到光谱仪的光栅上,保证光路和光栅之间的准直性;光栅衍射来自准直镜的光并将衍射光导向聚焦镜;聚焦镜接收从光栅反射的光并将光聚焦到探测器上;探测器将检测到的光信号转换为nm波长系统;区域检测器提供90%的量子效率和垂直列中的像素,以从光谱仪的狭缝图像的整个高度获取光,显着改善了信噪比。精度高的白光干涉膜厚仪通常采用Michelson干涉仪的结构。
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微纳制造技术的发展推动着检测技术进入微纳领域,微结构和薄膜结构作为微纳器件的重要部分,在半导体、航天航空、医学、现代制造等领域得到了广泛应用。由于微小和精细的特征,传统的检测方法无法满足要求。白光干涉法被广泛应用于微纳检测领域,具有非接触、无损伤、高精度等特点。另外,光谱测量具有高效率和测量速度快的优点。因此,这篇文章提出了一种白光干涉光谱测量方法,并构建了相应的测量系统。相比传统的白光扫描干涉方法,这种方法具有更强的环境噪声抵御能力,并且测量速度更快。通过测量反射光的干涉来计算膜层厚度,利用膜层与底材的反射率和相位差来实现测量。白光干涉膜厚仪
随着技术的进步和应用领域的拓展,白光干涉膜厚仪的性能和功能将不断提高和扩展。纳米级膜厚仪主要功能与优势
薄膜作为一种特殊的微结构,近年来在电子学、力学、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。纳米级膜厚仪主要功能与优势
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