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    Bruker白光干涉儀通常包括哪些關(guān)鍵組件

    瀏覽次數:523發(fā)布日期:2024-03-13
    Bruker白光干涉儀是一種用于測量物體表面形貌和薄膜厚度的高精度光學(xué)儀器。它利用白光干涉原理,通過(guò)分析干涉圖案來(lái)獲取目標物體的相關(guān)信息。本文將介紹它的原理、結構、應用以及優(yōu)缺點(diǎn)等方面內容。

    一、原理

    白光干涉是指當不同波長(cháng)的白色光波在兩個(gè)或多個(gè)波前相遇時(shí),由于相位差而產(chǎn)生明暗交替的條紋現象?;谶@個(gè)現象,Bruker白光干涉儀提供了一種非接觸且高精度地測量物體形貌和薄膜厚度的方法。

    1.Michelson干涉儀:白光經(jīng)過(guò)一個(gè)分束鏡被分成兩束,并經(jīng)過(guò)兩個(gè)不同路徑傳播后再次合并在一起。當目標物體放置在其中一個(gè)路徑上時(shí),在接收屏上會(huì )出現明暗交替條紋。通過(guò)調節其中一個(gè)路徑長(cháng)度,可以得到完整的條紋圖案。

    2.譜域法:利用漫反射技術(shù)將入射到樣品表面上的白色自然光進(jìn)行衍射擴展,形成一個(gè)連續的光譜。通過(guò)收集和分析反射或透射的光譜信息,可以重建出目標物體表面形貌。

    二、結構

    Bruker白光干涉儀通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵組件:

    1.光源:提供寬頻譜的白色光源,如鹵素燈或LED等。

    2.分束器:將光源發(fā)出的原始光束分成兩個(gè)相干的光束。

    3.參考鏡和測試鏡:分別位于兩條路徑上,用于引入參考波和測試波。

    4.接收屏:用于接收并記錄干涉圖案。

    5.干涉圖像采集系統:可使用CCD相機等設備對接收屏上的干涉圖像進(jìn)行捕獲和處理。

    三、應用領(lǐng)域

    白光干涉儀在許多領(lǐng)域中都有廣泛應用,包括但不限于以下幾個(gè)方面:

    1.表面形貌測量:通過(guò)分析干涉條紋來(lái)獲取物體表面高程變化情況,可以應用于微電子工藝、精密加工以及生物醫學(xué)工程等領(lǐng)域。

    2.薄膜厚度測量:利用薄膜反射產(chǎn)生的干涉條紋,可以非接觸地測量薄膜的厚度和折射率。

    3.光學(xué)元件檢測:對光學(xué)鏡片、透鏡等進(jìn)行質(zhì)量評估和表面形貌研究,以保證光學(xué)系統的性能和穩定性。

    4.材料力學(xué)性能分析:通過(guò)干涉圖案分析材料表面應力分布情況,可以研究材料的彎曲變形和斷裂行為。

    四、優(yōu)缺點(diǎn)

    使用Bruker白光干涉儀進(jìn)行測量具有以下優(yōu)勢:

    1.高精度:可實(shí)現亞納米級甚至更高分辨率的表面形貌測量。

    2.寬頻譜:由于采用白色光源,可以同時(shí)獲取不同波長(cháng)范圍內的信息。

    3.非接觸式:測試過(guò)程中無(wú)需直接接觸樣品,避免了物體損傷或污染風(fēng)險。

    白光干涉儀是一種利用白色光波干涉原理進(jìn)行表面形貌測量和薄膜厚度分析的設備。其基本原理包括Michelson干涉儀和譜域法等。廣泛應用于表面形貌測量、薄膜厚度測量、光學(xué)元件檢測以及材料力學(xué)性能分析等領(lǐng)域。雖然具有高精度、寬頻譜和非接觸式等優(yōu)勢,但也存在受環(huán)境干擾和依賴(lài)性限制等局限性。通過(guò)合理的實(shí)驗設計和條件控制,可以獲取準確而可靠的測試結果。 
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