纳米多孔氧化铝薄膜厚度的反射光谱测量方法研究

提出一种基于反射光谱的纳米多孔氧化铝(PA)薄膜厚度测量的方法。当白光照射PA薄膜时,分别从薄膜上、下表面反射的两束光线发生干涉。根据布拉格公式(B raggequation),若已知反射干涉光谱相邻两个极大值对应的波数差和薄膜的折射率就可以算出薄膜厚度。PA的有效折射率可根据M axw ell-G arnett有效介电常数理论由孔隙率算出。这种方法的优点是能实现PA总体膜厚的非接触、非破坏性在线测量。     

薄膜材料折射率色散的进展与展望

薄膜材料在现代科技中应用广泛,其折射率是光学薄膜设计中的重要参量。首先简要介绍了折射率色散基本理论,其后着重分析了Cauchy色散公式、Sellmeier公式、改进型Sellmeier公式和Wemple-DiDomenico单振子色散模型等几种典型的折射率色散理论,重点阐述了各种色散理论的基本原理、特点和适用条件,同时结合薄膜材料的发展探讨了折射率色散理论的发展趋势。     

纳米级薄膜厚度自动椭偏测量系统设计

椭圆偏振测量技术特别适于测量纳米级薄膜的厚度和折射率。本文介绍一种新型的反射消光型椭偏薄膜厚度自动测量仪的测量原理和仪器系统设计方法,详细分析了等幅椭圆偏振光的获取方法、椭偏参数测量方法以及仪器结构方面的设计问题,并报道了仪器样机已达到的性能指标。     

基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统

研制了一种基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统。该系统首先绘制薄膜轮廓曲线,根据曲线找到薄膜边界,然后计算镀膜区与无膜区的高度差,得到薄膜厚度。跟台阶仪、光学轮廓仪相比,该系统具有操作简单、抗干扰能力强、精度高的优点。实验表明。该系统有很高的重复性,能够精确测量各种不同性质的薄膜的厚度。     

用模拟退火法确定MgF2薄膜折射率和厚度

研究了确定单层MgF2薄膜的物理厚度及其在深紫外/真空紫外波段折射率的方法.首先,利用钼舟热蒸发工艺在B270基底上制备了单层MgF2薄膜.然后,依据MgF2单层膜在不同入射角下的反射光谱,采用模拟退火方法确定了MgF2薄膜在170～260 nm波段的折射率和物理厚度,并与由椭圆偏振法确定的薄膜参数进行了比较.实验显示,采用模拟退火和椭圆偏振两种方法确定的MgF2薄膜厚度分别为248.5 nm和249.5 nm,偏差为0.4％;而用上述两种方法在240～260 nm波段确定的单层MgF2薄膜的折射率偏差均小于0.003.得到的结果证实了依据不同入射角下的反射光谱,用模拟退火方法确定MgF2薄膜厚度和折射率的可靠性.     

高阻值纳米薄膜材料的热电特性测量

为了实现高阻值纳米薄膜材料的热电系数测量,搭建了一套塞贝克系数测量系统。研究了该系统的温控精度和温差生成机制并测量了高阻值条件下微弱电压。首先,建立了高真空度和带有多重电磁屏蔽的真空测试环境;然后,设计了高稳定度温差控制平台,以便为测试样品提供可控温差;同时根据高阻条件下的微弱电压的检测要求,消除了检测通道的漏电流和分布电容的影响。最后,提出了一种循环温差的测量方法,用于有效去除分布电容引起的塞贝克电压长期漂移。采用该方法对高阻值的有机半导体材料进行了塞贝克系数的测定,结果显示:阻值高达7×1012Ω的有机薄膜材料的塞贝克系数的测量精密度2%,温度控制精度为±0.001K。得到的结果表明,该系统能够实现对样品阻值高达1012Ω的纳米薄膜材料的塞贝克系数的测量。     

基于梯度材料和内非球面组元的新型物镜系统

介绍直径３ｍｍ以下物镜的几个方案。这些方案或者在折射率呈径向分布的材料基础上构成，或者利用由被非球面隔开的一对玻璃组成的模子构成。研究成果被推荐作为内窥镜检查术和其他目的用物镜。     

粉末冶金多孔材料结合面力学性质的实验研究

以粉末冶金多孔材料制作实验装置的结合面,建立实验系统的单自由度解耦模型,进行结合面在有油介质和无油介质情况下刚度和阻尼系数的实验识别.实验数据说明,结合面在有油介质情况下其力学特性能获得一定的提高,因而运用粉末冶金多孔含油材料作为机床结合面材料具有广阔的应用前景.     

测量薄膜厚度及其折射率的光学方法

介绍了椭圆偏振法、棱镜耦合法和干涉法测量薄膜厚度和折射率的基本原理和仪器组成，并分析了它们的特点及存在问题，指出选择测量方法和仪器应注意的问题。     

折射率自动测试中的误差

高精度、宽光谱自动折射仪是采用垂直底边入射,对称折射的方法,对等边三棱镜样品的三个顶角进行封闭测量,以提高测试精度。本文对光束平行度,准直光与底边垂直度、样品加工角度差、测角精度、瞄准精度等诸因素所产生的误差进行了分析及计算。给出了折射率的测试不准确度。在可见及近红外光谱区:△N≤±3×10^-6。文中还对该测试方法与最小偏向角方法进行了比较,并以实测数据证明了两种方法具有同样的测试精度。     

外反射像在折射率自动测量中的应用

本文介绍-种用外反射像引导光探测器、由光探测器跟踪外反射像的“引导——跟踪”式自动调节测量系统的方法。在调节测量系统使其成为对称光路的同时,可完成自动寻找最小偏向角位置以及准确测量最小偏向角,实现折射率的自动测量。     

薄壁零件厚度自动检测系统设计

设计了一种用于薄壁零件厚度的自动测试系统。对系统设计方案的拟订进行了介绍,同时对机械系统和电气系统中一些重要元器件的设计和选择过程进行了介绍。     

用分光计测液体折射率

主要介绍了利用分光计,采用最小偏向法测液体折射率.在测量中使用空心棱镜时是否会对测量产生影响,通过实验证明此方法的可行性.     

微旋转结构在薄膜应力测量中的应用

利用有限元仿真方法,研究了微旋转结构几何参数对结构应变响应的影响.结果表明,固定梁与旋转梁的长度以及这两种梁连接部分的宽度和连接中心距都对结构的应变响应具有较显著的影响,而梁的宽度及连接部分的长度对应变响应的影响可忽略,因此,需要综合考虑以达到结构的优化设计.给出了一组旋转结构的设计参数.     

高精度快速折射率测定方法

本文介绍一种折射率测定方法,它是利用棱镜耦合反射装置测定全反射角来确定折射率的。此法测量装置简单,操作方便,样品需要量少,制备容易,可快速测量样品透明范围内各波长下的折射率位,并可进行各向异性光学材料各主折射率的测量,不需要配制光学偏振片,折射率的测量精度可达2×10~(-5)。     

纳米厚度非透明介质薄膜的测量

本文叙述了用椭偏仪多次入射选择最佳法测量纳米厚度非透明薄膜原理及方法,给出了由此方法测量得到的数据和用迭代法(下降法)计算得到的膜厚结果,并与台阶仪测试结果进行了比较。     

类球曲面薄壁回转壳体的壁厚测量设计

针对类球曲面薄壁回转壳体的壁厚的高精度测量问题,依据壁厚定义,确定其测量原理,建立其数学模型,并通过Matlab对测量方案的测量误差作出详细分析,分析结果表明该方法有较高的测量精度,并据此给出了测量机构的设计。     

热障涂层折射率与厚度的太赫兹无损检测

精确提取陶瓷层(Top coat,TC)与热生长氧化层(Thermally grown oxide,TGO)层在太赫兹频段的折射率是进行热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs)太赫兹无损检测研究的重要条件.由于对涂层样品只能采取反射式测量,所以首先比较了反射式与传统透射式测量条件下提取样品...