张掖仪器检测-张掖仪器校准-张掖检测机构-计量校准

一、测量原理
光切显微镜测量厚度原理是利用一狭窄的扁平光束A以一定的倾斜度投射到被测表面上,光束在被测表面上发生反射所反映出来的表面微观不平度,在光束反射方向上用显微镜观测的方法。图1为光切法测量原理图(若被测量面为一理想平面,则所有反射光点将成像在一直线上,否则反射光点成像不在一直线上)。倾斜光束A投射到被测有微小厚度差异的阶梯表面P1、P2上,其交线分别为S1、S2,在A方向上的距离为h′,于反射光B的方向上可观察到S1、S2的象S′1、S′2,其间距离为h″,若倾斜角α取45°,则阶梯表面的阶梯高度h由图1中的几何关系不难看出:
联立式(1)、(2),求得表面阶梯高度h为:
测量薄膜厚度利用上述原理。
为了测量与计算方便,在仪器设备设备设计时采用机械方法加以有理化,即在光切显微镜上将测微目镜分划板十字线的移动方向A-A与微小高度差值h″方向成45°,如图2所示,其移动量a由测微目镜鼓轮读出。因此,在目镜视场内光带的微小高度之间的距离h″与测微鼓轮读出的数值a之间的关系为:h″=a·cos45°,将此代入
(3)式,可得表面微小高度h与测微目镜鼓轮读数a之间的关系如下:
薄膜厚度测量研究
二、测量方法及过程
1.根据被测件薄膜厚度,选择适当倍率的物镜并进行仪器设备设备定度
由(4)可见测微目镜鼓轮上一小格的刻度值C是随物镜放大倍率不同而不同,而对同一台仪器设备设备用同一物镜的C值是不变的,所以测量前要先对C值进行测定(当然也可以先测物镜放大率V值,后计算得C值)。
将仪器设备设备所带的标准刻度尺(刻度值Z=0.01mm)放在仪器设备工作台上,调整仪器设备,使在目镜视场内看到刻度尺的清晰刻线,使刻线与光带垂直,并使目镜内十字线交叉点移动方向与光带平行。重庆计量校准建立和保存社会公用计量标准，开展计量检定、校准、检测（测试）和计量器具的维修工作；重庆计量校准开展计量产（商）品质量监督检验工作；并负责开展计量产品科研开发、技术规范起草等计量服务工作。
根据物镜放大倍率选择合适的标准刻度线格数M,可参照说明书。
旋转测微目镜鼓轮,使十字线交叉点和刻度尺上被选段一端刻线重合,记下读数a1,然后转动鼓轮,使十字线交叉点与所选段另一端刻线重合,记下鼓轮上的读数a2,求出n(n=a2-a1)。
为测量起见,需要对标准尺上刻线部位进行不少于三次测量。将测得a1、a2记下,按下(5)求得C值。
2.实测过程
移动粗调手轮对工作台面调焦,微调手轮使视场中出现清晰的狭缝象。
调整工作台横向移动方向与狭缝象平行,为此可在工作台上预先做一标记,使目镜千分尺十字线和标记相切。转动工作台上手轮,使工作台横向移动并观察标记是否离开十字线相切点。
将被测件置于工作台上,移动被测件,使微小阶梯高度差与狭缝象相垂直,在视野中使狭缝象的一个边沿与清晰微小阶梯高度重合。转动目镜头,使其分划板上十字线的水平线与被测轮廓象平行,依据测量原理测得厚度的上下高度值h′i及hi(格数),如图3所示,则厚度值就等于h′i与hi的差值乘以C值。
三、测量结果与数据处理
用一块有30μm镀膜试件来测试,根据试件情况,选用7#物镜,测试如下:
四、结论
实验结果表明:用光切显微镜测量薄膜厚度能达到测量要求,而且测量方法简单方便,仪器设备设备是计量室通用设备,测量精度较高,适应条件要求较低,并应用前景看好。数字仪器检测指示秤、模拟指示秤、非自行指示秤等衡器。