為了分析白光反射光譜的測(cè)量范圍,，開(kāi)展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測(cè)量實(shí)驗(yàn)。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測(cè)量曲線,，如圖所示,，對(duì)于殼層厚度30μm的靶丸，其白光反射光譜各譜峰非常密集,、干涉級(jí)次數(shù)值大,；此外，由于靶丸殼層的吸收,，壁厚較大的靶丸信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱,。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加，其白光反射光譜各譜峰將更加密集,，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)各干涉譜峰波長(zhǎng)的測(cè)量,。為實(shí)現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測(cè)器。對(duì)于殼層厚度為μm的靶丸,，測(cè)量的波峰相對(duì)較少,，容易實(shí)現(xiàn)靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長(zhǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量；隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小,，兩干涉信號(hào)之間的光程差差異非常小,，以至于他們的光譜信號(hào)中只有一個(gè)干涉波峰，基于峰值探測(cè)的白光反射光譜方法難以實(shí)現(xiàn)其厚度的測(cè)量,；為實(shí)現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量,，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測(cè)器提升其探測(cè)厚度下限。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的非接觸式測(cè)量,。原裝膜厚儀詳情
光譜法是以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種薄膜厚度測(cè)量方法,，分為反射法和透射法兩類[12]。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會(huì)引起多光束干涉效應(yīng),，不同特性的薄膜材料的反射率和透過(guò)率曲線是不同的,，并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,，根據(jù)這一光譜特性可以得到薄膜的厚度以及光學(xué)參數(shù),。光譜法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)參數(shù)且可以有效的排除解的多值性，測(cè)量范圍廣,，是一種無(wú)損測(cè)量技術(shù),；缺點(diǎn)是對(duì)樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng)，測(cè)量穩(wěn)定性較差,，因而測(cè)量精度不高,；對(duì)于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前,，這種方法主要應(yīng)用于有機(jī)薄膜的厚度測(cè)量,。原裝膜厚儀詳情白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以通過(guò)對(duì)干涉曲線的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的厚度測(cè)量。
利用包絡(luò)線法計(jì)算薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度,，但目前看來(lái)包絡(luò)法還存在很多不足,，包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動(dòng)，要求在測(cè)量波段內(nèi)存在多個(gè)干涉極值點(diǎn),，且干涉極值點(diǎn)足夠多,，精度才高。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點(diǎn)建立的,，在沒(méi)有正確方法建立包絡(luò)線時(shí),，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大,。包絡(luò)法對(duì)測(cè)量對(duì)象要求高,，如果薄膜較薄或厚度不足情況下,，會(huì)造成干涉條紋減少，干涉波峰個(gè)數(shù)較少,，要利用干涉極值點(diǎn)建立包絡(luò)線就越困難,，且利用拋物線插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準(zhǔn)確度,。其次,，薄膜吸收的強(qiáng)弱也會(huì)影響該方法的準(zhǔn)確度，對(duì)于吸收較強(qiáng)的薄膜,，隨干涉條紋減少,，極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用,。因此,，包絡(luò)法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。
針對(duì)靶丸自身獨(dú)特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗(yàn)條件需求,，使得靶丸參數(shù)的測(cè)試工作變得異常復(fù)雜,。如何精確地測(cè)定靶丸的光學(xué)參數(shù)，一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題,。由于光學(xué)測(cè)量方法具有無(wú)損,、非接觸、測(cè)量效率高,、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)越性,，靶丸參數(shù)測(cè)量通常采用光學(xué)測(cè)量方式。常用的光學(xué)參數(shù)測(cè)量手段很多,，目前,，常用于測(cè)量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測(cè)量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法,、激光差動(dòng)共焦法等,。靶丸殼層折射率是沖擊波分時(shí)調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù)，因此,，精密測(cè)量靶丸殼層折射率十分有意義,。而常用的折射率測(cè)量方法[13]，如橢圓偏振法,、折射率匹配法、白光光譜法,、布儒斯特角法等,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以通過(guò)對(duì)干涉曲線的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的厚度分布的測(cè)量和分析。
白光光譜法克服了干涉級(jí)次的模糊識(shí)別問(wèn)題,，具有動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大,，連續(xù)測(cè)量時(shí)波動(dòng)范圍小的特點(diǎn),，但在實(shí)際測(cè)量中，由于測(cè)量誤差,、儀器誤差,、擬合誤差等因素，干涉級(jí)次的測(cè)量精度仍其受影響,，會(huì)出現(xiàn)干擾級(jí)次的誤判和干擾級(jí)次的跳變現(xiàn)象,。導(dǎo)致公式計(jì)算得到的干擾級(jí)次m值與實(shí)際譜峰干涉級(jí)次m'(整數(shù))之間有誤差。為得到準(zhǔn)確的干涉級(jí)次,，本文依據(jù)干涉級(jí)次的連續(xù)特性設(shè)計(jì)了以下校正流程圖,，獲得了靶丸殼層光學(xué)厚度的精確值。導(dǎo)入白光干涉光譜測(cè)量曲線,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的大范圍測(cè)量和分析,。新型膜厚儀供應(yīng)
白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜薄膜結(jié)構(gòu)的測(cè)量。原裝膜厚儀詳情
在初始相位為零的情況下,，當(dāng)被測(cè)光與參考光之間的光程差為零時(shí),，光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為探測(cè)兩個(gè)光束之間的零光程差位置,，需要精密Z向運(yùn)動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)載物臺(tái),，垂直掃描過(guò)程中，用探測(cè)器記錄下干涉光強(qiáng),，可得白光干涉信號(hào)強(qiáng)度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線,。干涉圖像序列中某波長(zhǎng)處的白光信號(hào)強(qiáng)度隨光程差變化示意圖，曲線中光強(qiáng)極大值位置即為零光程差位置,，通過(guò)零過(guò)程差位置的精密定位,，即可實(shí)現(xiàn)樣品表面相對(duì)位移的精密測(cè)量；通過(guò)確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置可獲得被測(cè)樣品表面的三維高度,。原裝膜厚儀詳情