薄膜测厚仪的测量原理是什么?精度可以达到多少?

薄膜测厚仪的测量原理是什么?精度可以达到多少?,第1张

在被测量薄膜上垂直照射可视光,光的一部分在膜的表面反射,另一部分透进薄膜,然后在膜与底层之间的界面反射,薄膜表面反射的光和薄膜底部反射的光产生干涉现象。利用白光干涉测量法的原理,它用一个宽波段的光源来测得不同波长的反射数据,由于反射率n和k随薄膜的不同而变化,根据这一特性进行曲线拟合从而求得膜厚。不同类型材料的相应参数通过不同的模型来描述,从而保证了不同类型材料膜厚测量的准确性。

大成精密设备薄膜测厚仪采用非放射性先进测量技术,是测量隔膜厚度的理想解决方案。

薄膜在线测厚仪的测量原理有4种:射线技术,X射线技术,近红外技术和光学透过率技术 2.1 射线技术射线技术是最先应用于在线测厚技术上的射线技术,在上世纪60年代就已经广泛用于超薄薄膜的在线厚度测量了。它对于测量物没有要求,但传感器对温度和大气压的变化、以及薄膜上下波动敏感,设备对于辐射保护装置要求很高,而且信号源更换费用昂贵,Pm147源可用5-6年,Kr85源可用10年,更换费用均在6000美元左右。2.2 X射线技术这种技术极少为塑料薄膜生产线所采用。X光管寿命短,更换费用昂贵,一般可用2-3年,更换费用在5000美元左右,而且不适用于测量由多种元素构成的聚合物,信号源放射性强。X射线技术常用于钢板等单一元素的测量。2.3 近红外技术近红外技术在在线测厚领域的应用曾受到条纹干涉现象的影响,但现在近红外技术已经突破了条纹干涉现象对于超薄薄膜厚度测量的限制,完全可以进行多层薄膜总厚度的测量,并且由于红外技术自身的特点,还可以在测量复合薄膜总厚度的同时给出每一层材料的厚度。近红外技术可用于双向拉伸薄膜、流延膜和多层共挤薄膜,信 号源无放射性,设备维护难度相对较低。  2.4光学涂层技术对于透光的材料,材料一定的情况下,透过率和测量的厚度成一一对应关系,所有通过测量材料的光学透过率(光密度)来达到测量材料厚度的目的,在卷绕式镀膜行业,如镀铝膜,各种包装膜,通过在线监测薄膜的透过率来在线监测生产的品质,已经是一种非常成熟的方案。如深圳市林上科技的LS152真空镀膜在线测厚仪就是利用光学透过率的原理来实现非接触式的在线测厚,该仪器支持RS485通讯接口和MODBUS通讯协议,可以与镀膜机上的PLC进行通讯实现闭环控制。

涂层膜厚测试仪被广泛应用于测量从0.1到50微米各种薄膜材料的厚度。无论单层或多层薄膜,简单的球磨测试都能快速准确的测定每一层薄膜的厚度。典型的试样包括CVD、 PVD、等离子喷射涂层、阳极氧化薄膜、离子溅射薄膜、化学和电镀沉积镀膜、高分子薄膜、涂料、釉漆等等。

原理:一个半径精确已知的磨球由自身重力作用于镀膜试样表面并进行自转。在测试过程中,磨球与试样的相对位置以及施加于试样的压力保持恒定。磨球与试样间的相对运动以及金刚石颗粒研磨液的共同作用将试样表面磨损出一球冠形凹坑。 随后的金相显微镜观测可以获得磨损坑内涂层和基体部分投影面积的几何参数。在得知了X和Y的长度后,涂层的厚度D可以通过简单的几何公式计算得出。


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