監控光學鍍膜厚度的雙光束光學系統的製作方法

2023-04-23 02:21:11 1

專利名稱:監控光學鍍膜厚度的雙光束光學系統的製作方法
監控光學鍍膜厚度的雙光束光學系統是真空鍍膜用光學方法監控膜厚的一種光學系統，已有的監控光學系統是單光路的(光學工程1984年第1期)，見附圖1。單接收器單光路的構成是聚光鏡〔1〕將光源〔2〕成像於角可變濾光片〔3〕(或單色儀入狹縫)上，經單孔光欄〔4〕(或單色儀出狹縫)出射，由單排孔調製扇〔5〕調製這光束，聚光鏡〔6〕把單孔光欄成像於監控片〔8〕上，由聚光鏡〔9〕將透射光束聚焦於接收器〔10〕上，對於雙接收器單光路是在調製扇〔5〕後加一半反射鏡〔11〕分出一束光，由聚光鏡〔12〕聚焦到另一接收器〔13〕。由於真空鍍膜環境的影響和監控精度的要求，單光路提供電子學信號處理難度很大，諸如解決基線平直度、漂移、噪聲、雜光信號幹擾、電磁場信號幹擾以及真空室窗口濺射膜影響等問題，其中有的是單光路根本無法解決的。
為解決上述問題，本發明提出了全對稱雙光束光學系統，見附圖2，其構成是在角可變濾光片〔3〕直徑或單色儀狹縫方向分布雙矩形孔的等雙孔光欄〔4〕將單束光分成測量和參考兩束光。矩形孔的大小為L×W(長乘寬)，兩矩形孔中心距為C，C＞LC+L的大小由角可變濾光片〔3〕照明面積(或單色儀狹縫高)定，W由要求的光譜解析度定。在等雙孔光欄〔4〕後置一個沿以D±C為直徑的兩個園的園周上，均布扇形孔的雙排孔調製扇〔5〕，分別調製測量和參考光束。D是任選的直徑，它決定調製扇的大小一個園周上的扇形孔處在另一個園周上相鄰兩扇形孔所構成的中心角分線上，直邊分別在直徑上，弧邊分別在以D和D±2C為直徑的三個園的園周上，弧的大小略小於2π/n弧度，n為扇形孔的數量，由調製頻率定。由聚光鏡〔6〕將等雙孔光欄〔5〕成像於監控片〔8〕上，使測量光束通過監控片。於是附圖2的光路便是全對稱雙光束光學系統。
本全對稱雙光路比雙接收器單光路簡單，完全和單接器單光路相當。此外容易解決前述單光路難於解決的問題，以致於真空室窗口濺射膜的影響都完全可以消除，從而保證監控精度。
實施方案見附圖2，光源〔2〕要求百瓦功率。用角可變濾光片〔3〕做單色儀，結構簡單緊湊，易於光譜快速掃描。等雙孔光欄〔4〕矩形孔為L×W＝3×1，中心距C＝4，決定雙排孔調製扇〔5〕大小的D和扇形孔的數量n由實際設計要求確定。聚光鏡〔6〕放大率為2，監控片〔8〕為φ8。顯然用本全雙稱雙光路做監控儀可按研製雙光束自動光譜光度計技術來實現。
權利要求
1、一種監控光學鍍膜厚度的雙光束光學系統是由光源、單色儀、光欄、調製扇、接收器及光學元件組成。其特徵在於採用等雙孔光欄[4]和雙排孔調製扇[5]。
2、按權利要求
1所述的雙光束光學系統，其特徵在於等雙孔光欄〔4〕的兩個矩形孔按角可變濾光片的直徑(或單色儀狹縫)方向分布，孔的大小為L×W(長乘寬)，兩孔中心距為C，C＞L。
3、按權利要求
1所述的雙光束光學系統，其特徵在於雙排孔調製扇〔5〕的扇形孔分別均布在以D±C為直徑的兩個園的園周上，D＞2C。一個園周上的扇形孔處在另一個園周上相鄰兩扇形孔所構成的中心角分線上，直邊分別在調製扇的直徑上，弧邊分別在以D和D±2C為直徑的三個園的園周上，弧的大小要略小於2π/n弧度。
專利摘要
監控光學鍍膜厚度的雙光束光學系統形式上和已有的單接收器單光路監控光學系統相同，差別是在角可變濾光片(或單色儀出狹縫)之後置一塊等雙孔光欄，分單束光為參考和測量兩束光，再用雙排孔調製扇分別調製這兩束光，於是構成全對稱雙光束光學系統。它使電子學系統容易解決基線平直度、漂移、噪聲、雜光信號和電磁場信號幹擾，以致於真空室窗口濺射膜的影響都可以完全消除。
文檔編號G01B11/06GK85101725SQ85101725
公開日1986年8月6日 申請日期1985年4月1日
發明者王佔青 申請人:中國科學院長春光學精密機械研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan