針對靶丸自身獨特的特點及極端實驗條件需求 ,使得靶丸參數的測試工作變得異常復雜。如何精確地測定靶丸的光學參數,一直是激光聚變研究者非常關注的課題。由于光學測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)越性,靶丸參數測量通常采用光學測量方式。常用的光學參數測量手段很多,目前,常用于測量靶丸幾何參數或光學參數的測量方法有白光干涉法、光學顯微干涉法、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調控實驗研究中的重要參數,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行數據處理和分析,比如建立數據庫、統計數據等。薄膜膜厚儀廠家供應
開展白光干涉理論分析 ,在此基礎詳細介紹了白光垂直掃描干涉技術和白光反射光譜技術的基本原理,完成了應用于靶丸殼層折射率和厚度分布測量實驗裝置的設計及搭建。該實驗裝置主要由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉位模塊、三維運動模塊、氣浮隔震平臺等幾部分組成,可實現靶丸的負壓吸附、靶丸位置的精密調整以及靶丸360°范圍的旋轉及特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量?;诎坠獯怪睊呙韪缮婧桶坠夥瓷涔庾V的基本原理,建立了二者聯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厚度,利用白光垂直掃描干涉技術測量光線通過靶丸殼層后的光程增量,二者聯立即可求得靶丸折射率和厚度數據。光干涉膜厚儀設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行白光垂直掃描干涉實驗,如圖4-3所示。通過控制光學輪廓儀的運動機構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。只有當垂直穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應于靶丸的上、下殼層的厚度。因此,在進行白光垂直掃描干涉實驗時,需要選擇穿過靶丸中心的光線位置進行測量,這樣才能準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。
光學測厚方法結合了光學、機械、電子和計算機圖像處理技術,以光波長為測量基準,從原理上保證了納米級的測量精度。由于光學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測量方法,可以按照光吸收、透反射、偏振和干涉等不同光學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)缺點和適用范圍。因此,有一些研究采用了多通道式復合測量法,結合多種測量方法,例如橢圓偏振法和光度法結合的光譜橢偏法,彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結合法等。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;
光譜擬合法易于應用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優(yōu)缺點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。該方法需要一個較好的薄膜光學模型(包括色散系數、吸收系數、多層膜系統),但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準確,特別是對于多層膜體系,建立光學模型非常困難,無法用公式準確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實際應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可以應用于電子工業(yè)中的薄膜電阻率測量;蘇州膜厚儀檢測
隨著技術的進步和應用領域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。薄膜膜厚儀廠家供應
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(huán)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、速度快的測量方法。薄膜膜厚儀廠家供應