針對靶丸自身獨(dú)特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗(yàn)條件需求 ,使得靶丸參數(shù)的測試工作變得異常復(fù)雜。如何精確地測定靶丸的光學(xué)參數(shù),一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題。由于光學(xué)測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)越性,靶丸參數(shù)測量通常采用光學(xué)測量方式。常用的光學(xué)參數(shù)測量手段很多,目前,常用于測量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù),因此,精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法[13],如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。它可以用不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,比如建立數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。薄膜膜厚儀廠家供應(yīng)
開展白光干涉理論分析 ,在此基礎(chǔ)詳細(xì)介紹了白光垂直掃描干涉技術(shù)和白光反射光譜技術(shù)的基本原理,完成了應(yīng)用于靶丸殼層折射率和厚度分布測量實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計及搭建。該實(shí)驗(yàn)裝置主要由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運(yùn)動模塊、氣浮隔震平臺等幾部分組成,可實(shí)現(xiàn)靶丸的負(fù)壓吸附、靶丸位置的精密調(diào)整以及靶丸360°范圍的旋轉(zhuǎn)及特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量。基于白光垂直掃描干涉和白光反射光譜的基本原理,建立了二者聯(lián)用的靶丸殼層折射率測量方法,該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學(xué)厚度,利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測量光線通過靶丸殼層后的光程增量,二者聯(lián)立即可求得靶丸折射率和厚度數(shù)據(jù)。光干涉膜厚儀設(shè)備可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。
對同一靶丸的相同位置進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn),如圖4-3所示。通過控制光學(xué)輪廓儀的運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動干涉物鏡在垂直方向上移動,測量光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達(dá)基底后直接反射回參考鏡的光線之間的光程差。顯然,越偏離靶丸中心的光線測得的有效壁厚越大,其光程差也越大,但這并不表示靶丸殼層的厚度。只有當(dāng)垂直穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應(yīng)于靶丸的上、下殼層的厚度。因此,在進(jìn)行白光垂直掃描干涉實(shí)驗(yàn)時,需要選擇穿過靶丸中心的光線位置進(jìn)行測量,這樣才能準(zhǔn)確地測量靶丸殼層的厚度。此外,通過控制干涉物鏡在垂直方向上移動,可以測量出不同位置的厚度值,從而得到靶丸殼層厚度的空間分布情況。
光學(xué)測厚方法結(jié)合了光學(xué)、機(jī)械、電子和計算機(jī)圖像處理技術(shù),以光波長為測量基準(zhǔn),從原理上保證了納米級的測量精度。由于光學(xué)測厚是非接觸式的測量方法,因此被用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。針對薄膜厚度的光學(xué)測量方法,可以按照光吸收、透反射、偏振和干涉等不同光學(xué)原理分為分光光度法、橢圓偏振法、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。因此,有一些研究采用了多通道式復(fù)合測量法,結(jié)合多種測量方法,例如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法,彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析;
光譜擬合法易于應(yīng)用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點(diǎn)在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法、模擬退火算法等全局優(yōu)化算法的引入,被用于測量薄膜參數(shù)。該方法需要一個較好的薄膜光學(xué)模型(包括色散系數(shù)、吸收系數(shù)、多層膜系統(tǒng)),但實(shí)際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,特別是對于多層膜體系,建立光學(xué)模型非常困難,無法用公式準(zhǔn)確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實(shí)際應(yīng)用中不如極值法有效。此外,該方法的計算速度慢,不能滿足快速計算的要求。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于電子工業(yè)中的薄膜電阻率測量;蘇州膜厚儀檢測
隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴(kuò)展。薄膜膜厚儀廠家供應(yīng)
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(xiàng)技術(shù)主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)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(yīng)的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術(shù),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(huán)境對它的影響。此項(xiàng)技術(shù)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(jīng)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(jīng)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(dāng)中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結(jié)合起來,形成了一種精度高、速度快的測量方法。薄膜膜厚儀廠家供應(yīng)