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薄膜厚度計(jì)原理

?膜厚計(jì)的測(cè)量方法多種多樣,根據(jù)測(cè)量對(duì)象選擇合適的設(shè)備。以下五種方法具有代表性。

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1. 光譜干涉膜厚儀
該薄膜厚度計(jì)利用了光的干涉原理。當(dāng)光入射到被測(cè)物體上時(shí),它會(huì)在薄膜的正面和背面反射。這兩束反射光之間存在相位差,該相位差的大小取決于薄膜的厚度。當(dāng)兩束光以相同相位重疊時(shí),它們會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉;當(dāng)兩束光以相反相位重疊時(shí),它們會(huì)發(fā)生相消干涉。因此,通過(guò)測(cè)量這種干涉差,就可以測(cè)量厚度。
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2.紅外膜厚儀
該膜厚計(jì)利用了被測(cè)物體對(duì)紅外光的吸收特性。當(dāng)紅外光照射到被測(cè)物體上時(shí),根據(jù)被測(cè)物體的材質(zhì)和厚度,特定波長(zhǎng)的紅外光會(huì)被吸收。利用這一特性,根據(jù)透射光或反射光的分光光譜來(lái)測(cè)量膜厚。如果預(yù)先測(cè)量被測(cè)材料的吸收率與膜厚之間的關(guān)系,就可以計(jì)算出被測(cè)物體的膜厚。
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3.電磁涂層測(cè)厚儀
這是一種利用磁通密度變化的涂層測(cè)厚儀。該測(cè)量方法適用于測(cè)量對(duì)象形成于磁性金屬表面的情況,利用磁鐵單獨(dú)靠近金屬時(shí)與磁鐵靠近放置在金屬上的測(cè)量對(duì)象時(shí)磁通密度的差異。但是,這種方法僅適用于測(cè)量對(duì)象與金屬接觸,而非金屬本身的情況。
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4.渦流膜厚儀
渦流涂層測(cè)厚儀利用線圈產(chǎn)生的磁通量變化來(lái)測(cè)量物體的厚度。通電線圈周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁通量,當(dāng)線圈靠近物體時(shí),磁通量會(huì)根據(jù)物體的厚度而變化。通過(guò)檢測(cè)這種磁通量的變化來(lái)測(cè)量物體的厚度。
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5.超聲波涂層測(cè)厚儀
超聲波膜厚計(jì)利用超聲波的反射原理。當(dāng)超聲波從被測(cè)物體表面發(fā)射時(shí),它會(huì)穿過(guò)物體內(nèi)部,并在背面反射。根據(jù)反射所需的時(shí)間來(lái)測(cè)量厚度。
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例如,在測(cè)量玻璃等透明薄膜的厚度時(shí),會(huì)使用利用寬帶光的光譜干涉型膜厚計(jì),或利用紅外光的紅外膜厚計(jì)。另一方面,這些膜厚計(jì)不能用于金屬等不透光的材料。
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測(cè)量金屬鍍膜薄層時(shí),通常使用利用磁通變化的電磁式膜厚計(jì)或利用渦電流的渦流式膜厚計(jì)。此外,當(dāng)難以接觸測(cè)量對(duì)象時(shí),也會(huì)使用超聲波膜厚計(jì)等非接觸式膜厚計(jì)。
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