药品包衣厚度测量系统晶振频率分析及实验研究

为提高药品包衣效果和包衣质量,针对包衣厚度在线监测问题,提出基于石英晶体谐振原理的包衣厚度测量方法。利用石英晶体的压电效应原理分析石英晶体谐振片厚度剪切振动的谐振频率与包衣厚度之间的函数关系,使用等效密度法建立有限元模型并分析石英晶体谐振器在不同膜厚情况下的模态和谐振频率,理论和有限元分析结果均表明晶片的谐振频率随薄膜厚度的增加而降低,且呈近似的线性关系,检测灵敏度约为12 k Hz/μm。使用石英晶体微天平系统进行包衣厚度的测量实验,实测厚度和分析结果具有很好的一致性。研究结果表明基于石英晶体谐振的膜厚测量法可以应用于制药包衣厚度的实时测量。     

石英晶体谐振频率与其微量附着质量的关系

一、引言利用石英晶体的压电效应可以制成晶体振荡器。石英晶片(以下简称晶片)的谐振频率受晶片上附着(或去掉)质量的影响最灵敏的振动模式是高频厚度切变振动模式。厚度切变振动晶片的谐振频率由其频率方程决定。用压电石英谐振子定量测量     

SK-3型石英晶体振荡膜厚监控仪

石英晶体振荡膜厚监控仪是真空镀膜时对薄膜厚度增长进行动态监控的仪器。它可配备在真空电阻蒸发源以及电子束蒸发源的镀膜机上,用来监控金属膜、半导体膜和介质膜的厚度变化。该仪器采用荧光数码管显示频率变化结果,字迹清晰,读数方便。石英晶体具有压电效应,它的固有振荡频率取决于晶体切割类型和晶体的质量(包括晶     

工作在放电环境中的石英晶体膜厚监控仪

石英晶体胰厚监控仪已广泛应用于蒸发镀膜,离子刻蚀厚度的精细控制和真空系统污染监测等方面.但一般的石英晶体膜厚监控仪使用的蒸发型探头却不能在溅射系统放电区中正常工作.实践表明,在溅射系统中,由阴极靶发射的二次电子碰撞测量晶体而引起的热应力是导致石英晶体膜厚监控仪测量失效的主要原因.为此,对测量探头做了改造,设计了一种带偏转磁场的溅射型测量探头,使石英晶体膜厚监控仪能在平面直流磁控溅射镀膜系统中稳定地作原位置膜厚监控.为了对测量计算公式进行修正,用实验确定了修正因子.     

石英晶体监控法镀制高精度光学薄膜

讨论了石英晶体监控法在光学薄膜镀制过程中的应用原理。通过与常规的光学监控法镀制的膜层相比较．证实了石英晶体监控法有助于提高光学薄膜的光学品质。试验表明所镀膜层的光学性能优异，在光通信和激光器等领域具有广阔的应用前景。     

光学镀膜仪的监控稳定性研究

光学镀膜仪的膜厚监控稳定性影响着镀膜的合格率，并且对镀膜经验控制，膜系修正和自动化系统开发有重要的意义。对真空镀膜仪进行4种薄膜系列的膜厚监控实验，建立一套稳定性评价体系，获取镀膜仪的稳定性指标。将修正的方差分析方法、不确定度分析方法、标准偏差与相对偏差方法和线性回归方法等综合起来，用6项指标从各个方面对光学薄膜厚度监控的稳定性做出评判，甚至对膜厚控制精度和特征波长做出分析。实验结果表明：上述的综合评价体系是合理的；多层膜比单层膜的监控稳定性稍差一些，膜层材料对稳定性的影响比较大，膜厚控制精度的标准偏差≤0．45％；薄膜层数对膜厚控制精度没有明显的影响，甚至多层膜比少层膜的控制精度要高，出现了“中心层”效应；用线性回归方法可以估计实际镀膜的特征波长长移量。     

关于真空激光减薄薄膜技术的研究

本文提出了一种新颖的可精确、快速、清洁的减薄薄膜的技术--真空激光减薄技术.即指利用激光器发出的脉冲激光束聚焦成直径很小的光斑,调节到适当的能量密度,对真空环境中的薄膜层进行高速扫描,从而减薄膜层.实验中,将此种技术对石英晶片表面膜层进行减薄.根据石英晶振谐振频率与其表面膜层厚度之间的反比关系,来间接测量激光对于石英晶振的膜厚减薄量.实验证实了真空激光减薄方法的可行性.膜层减薄厚度最小可达15.9 A,对应频率改变量为12 Hz,亦即频率改变量可达2 ppm以下.减薄速率可达到每秒1～2个石英晶振片.     

石英晶体负载谐振频率的计算法测量研究

石英晶体负载谐振频率是石英晶体测试参数中的一个重要指标,其测试方法主要有三种,模拟测试法、实体电容法以及计算法.针对石英晶体负载谐振频率的计算法测量进行了理论分析与研究,同时,在IEC-444标准所规定的测量石英晶体电参数的方法-π网络零相位法的基础上,设计了适用于计算法测量负载谐振频率的测量系统,实验表明,在1 MHz～125 MHz的频率范围内,通过该系统由计算法测量得到的石英晶体负载谐振频率的精度能达到±3×10-6,能够满足工业生产的要求.     

SF—3A型石英晶体膜厚监控仪

以往研制的各种石英晶体膜厚监控仪.都不同程度的保留了模拟电路.不仅限制了频率检测的精度.而且未解决频率变化与质量厚度非线性关系所造成的测厚误差问题.SF-3A 型石英晶体膜厚监控仪的主要设计思想是:提高晶体切角精度.采用孪生晶体技术,大大改善频温特性;选用小的电极面积和开孔.减小频漂:选择考毕兹振荡电路和二极管大讯号混频电路.以提高可靠性;检测电路都作数字化处理.提高检测精度.避开了频率变化与质量厚度非线性关系的问题.研制的 SF-3A 频漂小.运用温度范围宽.具有若干状态监测点和数据保护手段.性能指标达国外同类产品水平.介绍了仪器的电路原理和使用方法.     

吸收膜层的光电极值法监控研究

膜层厚度的精确控制是提高光学薄膜性能的关键技术.利用膜系的特征矩阵分析了吸收膜层消光系数对监控的影响,并给出了实例分析.给出了确定吸收膜层监控波长和监控次数的方法.最后通过镀制实验,表明考虑膜层消光系数的影响后,即使采用有较大吸收的监控光进行监控,所镀膜层也有较高的监控精度.实测膜系光谱性能良好.