光谱法测量薄膜厚度算法的改进

提出了一种计算薄膜厚度的单极值点算法。在对SiO2二氧化硅薄膜的测试中，该测试方法与椭圆偏振仪的测试结果相对照，纵向测量误差小于2nm．讨论了双极值点算法计算薄膜厚度，对薄膜的反射干涉光谱曲线进行了分析。主要讨论了薄膜材料色散对测试精度的影响，在此基础上对算法进行了改进，最终利用单个极值点的数据计算出薄膜的厚度。该方法和双极值点算法相比较，其优点在于考虑了薄膜材料的色散对测试结果带来的影响，通过精确定位光谱曲线上的极值点阶数和选择合适的极值点，达到了很好的测量精度。     

薄膜厚度的石英晶体差动在线测量方法

本文阐述了利用石英晶体的振荡频率与晶体厚度间的关系,采用差动测量技术,实现薄膜厚度在线测量的原理、方法及系统组成.该法具有精度高、温度稳定性好的特点.     

核辐射厚度自动测量系统

上海工业自动化仪表研究所研制成功了一种新型的核辐射厚度自动测量系统。这个测量系统主要用于生产过程自动检测冷轧钢、铜、铝等金属带及非金属带的厚度。对于冷轧钢带(板)的厚度测量范围是01～6.0毫米。测量精度是±0.005毫米或±0.5％。此仪表系统采用放射源镅—241。测量原理是根据被测物对放射源放出的低能γ射线的吸     

纸张厚度测量的研究

研究霍尔效应方式测量纸张厚度的方法,并对误差的来源进行了详细分析,提出了解决的方法。     

基于共焦法的透镜厚度测量系统设计

研究通过分析共焦法检测透镜厚度的原理,并结合实际,给出了共焦光学系统的设计指标及要求,据此设计了一套共焦光学系统,结合光纤、耦合器、光谱仪等设备构成了基于共焦原理的透镜厚度测量系统。文中分析了本共焦光学系统的公差,分析结果表明,所给公差相对较宽松,整个光学系统设计合理,且在此公差下,本光学系统仍能清晰成像。本系统的测量范围至少为15 mm,可以有较广泛的应用。对于普通的K9玻璃,本检测系统的测量范围可达23.4 mm,测量精度为1μm。     

类金刚石薄膜厚度的测量

采用真空等离子休沉积法沉积了类金刚石膜,采用椭圆偏振光测量法测定了薄膜的厚度,在测量薄膜厚度的同时也可知道所沉积膜的均匀性情况。     

基于时间测量的扫描式厚度测量方法的精度分析及设计方法

本文试图通过对厚度测量系统的原理、结构、信号处理和误差补偿等诸环节的设计分析，来叙述扫描方式的厚度测量系统的设计方法和改善系统精度的途径。     

膏布药层厚度在线测量系统的应用研究

介绍了一种基于激光透射法的膏布药层厚度在线测量系统。对系统的测量原理、系统的结构框架、相应的硬件系统及软件系统都做了详尽的阐述。最后给出了测量结果分析,在线测量误差不超过0.1g,证明了该系统的可靠性和可行性,该系统的应用前景比较广阔。     

基于光谱能量分析的介质厚度测量方法

介绍了一种对厚度很小的平行玻璃平板厚度的高精度测量方法。通过激光束垂直照射被测物,用光谱仪接受并分析反射光各波长的能量。以此数据分析出介质对不同波长光线的反射率,找出反射率极大的波长。使用这些具有反射极大的波长进行计算,就得到介质的厚度值。该测量方案结构简单,测量精度较高。     

基于激光微位移的轴瓦厚度多点检测系统

为实现轴瓦厚度的多点检测,基于激光微位移技术,设计了一种轴瓦厚度的非接触的多点测量系统。论述了整个系统的测量原理、数学模型,介绍了系统的3个主要组成部分一进出料机构、测量机构和分选机构的组成;采用把轴瓦压入模具的方法,解决了自由弹张量对测量的影响;并设计了基于LabVIEW语言平台的计算机实时数据采集系统,实现了轴瓦厚度的快速准确采集,满足了轴瓦厚度在线实时分选的要求。     

基于信号斜率的铁磁材料脉冲涡流测厚研究

以厚壁铁磁性材料为对象,研究了基于晚期信号斜率的脉冲涡流测厚方法.首先分析了铁磁性材料脉冲涡流时域信号的特点,得出峰值、峰值时间、过零点、提离交叉点等特征量难以适用的结论.然后将感应电压信号从直角坐标系转换到单对数坐标系,针对单对数坐标系下晚期信号趋于直线且直线斜率与材料厚度一一对应的特征,提出以信号斜率为特征量的脉冲涡流信号分析方法.最后开发了实验系统,运用该方法在16MnR阶梯钢板上进行了实际测量.实验结果表明,该方法能有效地用于铁磁性材料的厚度检测,检测范围大,壁厚误差小于5％,且不受提离影响.     

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。     

壳段厚度激光检测信号的变分模态分解去噪

针对双激光位移传感器测量大型壳段厚度过程中噪声对检测精度的影响,提出利用变分模态分解来实现对厚度信号的自适应去噪,利用相邻固有模态函数之间的离散Hellinger距离来获取最佳的模态数。该方法将变分模态分解算法引入到激光信号的自适应滤波过程中,分析并改进了变分模态分解算法的过分解、欠分解以及能量泄露的问题。然后,对改进的变分模态分解与希伯特振动分解和自适应噪声总体集合经验模态分解进行性能对比,提出了固有模态函数的相对瞬时能量概率的概念。最后,结合离散Hellinger概率分布距离理论判断固有模态之间的信噪分界点,实现了对信号的重构及滤波处理。仿真和实验结果表明,该方法对壳段厚度信号处理的信噪比为39.27dB,比自适应噪声总体集合经验模态分解方法提高了10dB,具有良好的自适应性,无需先验条件便能快速有效地识别并分离激光信号中的噪声成分。     

基于光纤激光频率分裂效应的折射率 / 厚度 双参量测量研究

折射率作为光学系统中应用最广泛的光学参数之一,对系统的光学性能具有极其重要的影响。 厚度与折射率所组成的 光学长度直接影响双折射器件在光学系统中的时延特性。 本文提出一种基于光纤激光频率分裂效应的折射率/ 厚度双参量测 量方法。 该系统通过对插入激光腔内的双折射器件进行旋转,利用频率分裂效应对不同角度的器件的双折射参数进行测量。 基于双折射器件中的折射率椭球,建立相位延迟、折射率、厚度和旋转角度之间的关系,通过拟合计算得到器件的折射率/ 厚度 参数。 实验结果表明,通过该系统对双折射元件的厚度测量误差为 210 nm,本征折射率进行测量误差为 10 -5 ,可广泛应用于红 外波段的双折射器件的本征折射率/ 厚度双参量测量。     

Direct determination of ultrathin section thickness using latex particles

A method is proposed to determine ultrathin section thickness by means of noncentral sections obtained from latex spheres. The resulting spherical segments provide the parameters necessary to calculate very simply the section thickness without further treatment. The method is illustrated by an example using the grid-sectioning technique and could be generalized to classical microtomy.     

Multi-range sensors for the measurement of liquid film thickness distributions based on electrical conductance

The paper presents an approach toward an enhancement of the measuring range of high-speed sensors for the measurement of liquid film thickness distributions based on electrical conductance. This type of sensors consists of electrodes mounted flush to the wall. The sampling of the current generated between a pair of neighboring electrode is used as a measure of the film thickness. Such sensors have a limited measuring range, which is proportional to the lateral distance between the electrodes. The range is therefore coupled to the spatial resolution. The proposed new design allows an extension of the film thickness range by combining electrode matrices of different resolution in one and the same sensor. In this way, a high spatial resolution is reached with a small thickness range, whereas a film thickness that exceeds the range of the high resolution measurement can still be acquired even though on the costs of a lower spatial resolution. A simultaneous signal acquisition with a sampling frequency of 3.2 kHz combines three measuring ranges for the characterization of a two-dimensional film thickness distribution: (1) thickness range 0–600 µm, lateral resolution 2×2 mm², (2) thickness range 400–1300 µm, lateral resolution 4×4 mm², and (3) thickness range 1000–3500 µm, lateral resolution 12×12 mm². The functionality of this concept sensor is demonstrated by tests in a horizontal wavy stratified air–water flow at ambient conditions. Using flexible printed circuit board technology to manufacture the sensor makes it possible to place the sensor at the inner surface of a circular pipe.