The invention provides a device for detecting dark field imaging transparent material surface and internal defects. Composition of illumination unit, dark field microscopic imaging device of the invention are placed along the same axis by the occluder and imaging microscope, illumination light source and lighting unit by the lens, the lens to be placed between the transparent material lighting detection and shelter, shelter size less than the size of the first lens imaging microscope. Direct lighting covering before the imaging microscope can stop the illumination unit light into the microscope, light scattering by defects can bypass the shield into the imaging microscope, the formation of dark field image. The invention provides an effective and convenient means for detecting the surface and internal defects of transparent materials in industrial production and scientific research, and has the advantages of low cost, easy alignment and wide adaptability of material thickness.
【技术实现步骤摘要】
一种检测透明材料表面和内部缺陷的暗场显微成像装置
本专利技术属于材料检测领域,具体涉及一种检测透明材料表面和内部缺陷的暗场显微成像装置。本专利技术能够用于科学研究和工业制造中对透明材料表面和内部缺陷的成像检测。
技术介绍
透明光学材料的表面和内部缺陷(如划痕、夹杂物、嵌入物、附着的污染物和气泡等)影响了元件的光学性能,如高能激光系统中光学元件表面和内部缺陷会吸收光能量而使元件容易损伤,再如用于沉积电路图案的半导体和玻璃衬底,其表面缺陷会降低沉积电路的良品率。暗场照明显微镜是检测缺陷的有效装置。暗场照明显微镜采用特殊的照明方式避免照明光及其反射、折射光直接进入成像显微镜,而允许缺陷的散射光进入成像显微镜参与成像。散射光依靠缺陷本身的散射现象,或缺陷处折射率突变界面的折射,或缺陷不规则边缘的反射等因素,改变照明光的传播方向。暗场显微成像对散射物体具有很灵敏的成像效果,对比度高,十分适合检测透明材料的缺陷。为检测透明材料表面和内部缺陷,透射式暗场显微成像是一种常用的方法,其原理是:当光在透明材料中传播时遇到缺陷产生散射,成像显微镜利用散射光成像。目前透射式暗场显微成像方法主要有两种,一种是利用棱镜耦合照明光的方法(全内反射式),一种是采用环状光斜照明的方法(环状照明式)。全内反射式的暗场显微成像利用了光的全反射原理:当光从高折射率物体(此处为待检测的透明材料)射向低折射率物体(此处是空气)时,若入射角大于临界角,光就无法进入空气,而在透明材料界面上被完全反射回透明材料;但当透明材料内部或表面存在缺陷时,光被缺陷散射,散射光因不满足全反射条件而从透明材料中泄漏进入 ...
【技术保护点】
一种检测透明材料表面和内部缺陷的暗场显微成像装置,其特征在于:所述的暗场显微成像装置包括暗场照明单元、遮挡物(7)、成像显微镜(8);所述的暗场照明单元由光源(1)和照明镜头(2)组成,光源(1)、照明镜头(2)、遮挡物(7)、成像显微镜(8)依次设置在同轴光路上;待检测的透明材料(4)设置于照明镜头(2)与遮挡物(7)之间位于成像显微镜(8)的成像面上;所述的光源(1)发出的照明直射光(3)依次经照明镜头(2)、透明材料(4)后照射在遮挡物(7)上;所述的照明直射光(3)射在遮挡物(7)上的光斑小于遮挡物(7)的尺寸;所述的遮挡物(7)的尺寸小于成像显微镜(8)内第一面透镜的尺寸。
【技术特征摘要】
1.一种检测透明材料表面和内部缺陷的暗场显微成像装置,其特征在于:所述的暗场显微成像装置包括暗场照明单元、遮挡物(7)、成像显微镜(8);所述的暗场照明单元由光源(1)和照明镜头(2)组成,光源(1)、照明镜头(2)、遮挡物(7)、成像显微镜(8)依次设置在同轴光路上;待检测的透明材料(4)设置于照明镜头(2)与遮挡物(7)之间位于成像显微镜(8)的成像面上;所述的光源(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘乾,袁道成,吉方,何建国,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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