为限度提高靶丸内爆压缩效率,期望靶丸所有几何参数、物性参数均为理想球对称状态。因此,需要对靶丸壳层厚度分布进行精密的检测。靶丸壳层厚度常用的测量手法有X射线显微辐照法、激光差动共焦法、白光干涉法等。下面分别介绍了各个方法的特点与不足,以及各种测量方法的应用领域。白光干涉法以白光作为光源,宽光谱的白光准直后经分光棱镜分成两束光,一束光入射到固定参考镜。一束光入射到待测样品。由计算机控制压电陶瓷(PZT)沿Z轴方向进行扫描,当两路之间的光程差为零时,在分光棱镜汇聚后再次被分成两束,一束光通过光纤传输,并由光谱仪收集,另一束则被传递到CCD相机,用于样品观测。利用光谱分析算法对干涉信号图进行分析得到薄膜的厚度。该方法能应用靶丸壳层壁厚的测量,但是该测量方法需要已知靶丸壳层材料的折射率,同时,该方法也难以实现靶丸壳层厚度分布的测量。白光干涉膜厚仪需要校准。薄膜膜厚仪品牌企业
光谱拟合法易于应用于测量,但由于使用了迭代算法,因此其优缺点在很大程度上取决于所选择的算法。随着遗传算法、模拟退火算法等全局优化算法的引入,被用于测量薄膜参数。该方法需要一个较好的薄膜光学模型(包括色散系数、吸收系数、多层膜系统),但实际测试过程中薄膜的色散和吸收的公式通常不准确,特别是对于多层膜体系,建立光学模型非常困难,无法用公式准确地表示出来。因此,通常使用简化模型,全光谱拟合法在实际应用中不如极值法有效。此外,该方法的计算速度慢,不能满足快速计算的要求。薄膜膜厚仪品牌企业操作需要一定的专业素养和经验,需要进行充分的培训和实践。
可以使用光谱分析方法来确定靶丸折射率和厚度。极值法和包络法、全光谱拟合法是通过分析膜的反射或透射光谱曲线来计算膜厚度和折射率的方法。极值法测量膜厚度是根据薄膜反射或透射光谱曲线上的波峰的位置来计算的。对于弱色散介质,折射率为恒定值,通过极大值点的位置可求得膜的光学厚度,若已知膜折射率即可求解膜的厚度;对于强色散介质,首先利用极值点求出膜厚度的初始值,然后利用色散模型计算折射率与入射波长的对应关系,通过拟合得到色散模型的系数,即可解出任意入射波长下的折射率。常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等。
白光扫描干涉法利用白光作为光源,通过压电陶瓷驱动参考镜进行扫描,将干涉条纹扫过被测面,并通过感知相干峰位置来获取表面形貌信息。测量原理如图1-5所示。然而,在对薄膜进行测量时,其上下表面的反射会导致提取出的白光干涉信号呈现双峰形式,变得更为复杂。此外,由于白光扫描干涉法需要进行扫描过程,因此测量时间较长,且易受外界干扰。基于图像分割技术的薄膜结构测试方法能够自动分离双峰干涉信号,从而实现对薄膜厚度的测量。白光干涉膜厚测量技术可以应用于电子工业中的薄膜电阻率测量;
白光干涉在零光程差处,出现零级干涉条纹(在零级处,各波长光的干涉亮条纹都重合,因而零级条纹呈白色),随着光程差的增加,光源谱宽范围内的每条谱线各自形成的干涉条纹之间互有偏移,叠加的整体效果使条纹对比度下降。测量精度高,可以实现测量,采用白光干涉原理的测量系统的抗干扰能力强,动态范围大,具有快速检测和结构紧凑等优点。普通的激光干涉与白光干涉之间虽然有差别,但也有很多的共同之处。可以说,白光干涉实际上就是将白光看作一系列理想的单色光在时域上的相干叠加,在频域上观察到的就是不同波长对应的干涉光强变化曲线。增加光路长度可以提高仪器分辨率,但同时也会更容易受到振动等干扰,需要采取降噪措施。高精度膜厚仪供应商
Michelson干涉仪的光路长度是影响仪器精度的重要因素。薄膜膜厚仪品牌企业
薄膜在现代光学、电子、医疗、能源和建材等技术领域得到广泛应用,可以提高器件性能。但是由于薄膜制备工艺和生产环境等因素的影响,成品薄膜存在厚度分布不均和表面粗糙度大等问题,导致其光学和物理性能无法达到设计要求,严重影响其性能和应用。因此,需要开发出精度高、体积小、稳定性好的测量系统以满足微米级工业薄膜的在线检测需求。当前的光学薄膜测厚方法无法同时兼顾高精度、轻小体积和合理的成本,而具有纳米级测量分辨率的商用薄膜测厚仪器价格昂贵、体积大,无法满足工业生产现场的在线测量需求。因此,提出了一种基于反射光谱原理的高精度工业薄膜厚度测量解决方案,研发了小型化、低成本的薄膜厚度测量系统,并提出了一种无需标定样品的高效稳定的膜厚计算算法。该系统可以实现微米级工业薄膜的厚度测量。薄膜膜厚仪品牌企业