The invention relates to a rare earth neodymium iron boron surface coating thickness online measuring system and method, which mainly solves the existing measurement system for measuring speed slow, low accuracy, poor anti interference performance of the environment. The invention adopts a wide spectrum light source, the laser output by a wide spectrum light source collimating lens into the parallel light output, the output light through the polarizer polarizer becomes a polarized light, the linearly polarized light incident into a Michelson interferometer, the Michelson interferometer composed of a beam is to be tested, film, reflector and lens, the film to be measured is deposited by magnetron sputtering coating device in NdFeB surface, reflecting mirror light reflection film surface and measuring the reflected light passes through the beam splitter through a converging lens converged to the optical fiber, the optical signal by spectrometer acquisition and technical scheme of data processing by computer, solves the problem, can be used for measuring the dispersion of optical fiber.
【技术实现步骤摘要】
一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统及测量方法
本专利技术涉及一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统及其测量方法。
技术介绍
由于钕铁硼磁体材料的抗腐性较差,所以在其使用时必须要进行表面防护。常用的方法是通过物理气象沉积、离子镀膜或磁控溅射的方法在钕铁硼材料的表面形成一层保护膜。薄膜的厚度一般为几百个纳米,且要求表面平整无缺陷。在钕铁硼的生产过程中,薄膜的厚度控制至关重要,是必不可少的关键技术。目前,国内外测厚方面的主要技术有:1.射线法测量厚度。根据同种金属不同厚度的薄膜与射线的作用程度不同可测量出薄膜的厚度。由于不同金属与射线的作用程度(吸收、色散)各不相同,因此测量时对每种金属都要用各自的标准片进行标定(多重标定),实际应用中比较复杂,而且射线应用过程中危险程度较高限制了它的广泛使用。2.应用电涡流效应测量厚度。这是一种较广泛使用的技术,安全、方便,但由于电涡流效应与金属种类有关,该方法对一部分金属失效,对那些有效的金属,被测对象厚度不能太薄,另外也存在多重标定问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有测量系统测量速度慢,测量精度低,抗环境干扰性能较差的问题,提供一种新的稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统。使用该稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统具备测量速度快,测量精度高,并且不受环境因素的影响等优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的测量方法。为解决上述技术问题本专利技术采用的技术方案如下:一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统,其特征在于:包括宽谱光源(101)、扩束准直透镜(102)、起偏器(1 ...
【技术保护点】
一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统,其特征在于:包括宽谱光源(101)、扩束准直透镜(102)、起偏器(103)、分束器(104)、待测薄膜(105)、稀土钕铁硼(106)、反射镜(107)、会聚透镜(108)、光谱仪(109)、计算机(201)和电动平移台(202),所述宽谱光源(101)输出的激光经过扩束准直透镜(102)后变为平行光输出,该输出光经起偏器(103)起偏后变为一线偏振光,该线偏振光入射进一迈克尔逊干涉仪中,所述迈克尔逊干涉仪由分束器(104)、待测薄膜(105)、反射镜(107)和会聚透镜(108)组成,所述待测薄膜(105)通过磁控溅射等镀膜装置沉积在钕铁硼(106)表面,待测薄膜(105)表面的反射光和反射镜(107)的反射光经过分束器(104)后通过会聚透镜(108)会聚到光纤中,该光信号通过光谱仪(109)进行采集并通过计算机(201)进行数据处理。
【技术特征摘要】
1.一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统,其特征在于:包括宽谱光源(101)、扩束准直透镜(102)、起偏器(103)、分束器(104)、待测薄膜(105)、稀土钕铁硼(106)、反射镜(107)、会聚透镜(108)、光谱仪(109)、计算机(201)和电动平移台(202),所述宽谱光源(101)输出的激光经过扩束准直透镜(102)后变为平行光输出,该输出光经起偏器(103)起偏后变为一线偏振光,该线偏振光入射进一迈克尔逊干涉仪中,所述迈克尔逊干涉仪由分束器(104)、待测薄膜(105)、反射镜(107)和会聚透镜(108)组成,所述待测薄膜(105)通过磁控溅射等镀膜装置沉积在钕铁硼(106)表面,待测薄膜(105)表面的反射光和反射镜(107)的反射光经过分束器(104)后通过会聚透镜(108)会聚到光纤中,该光信号通过光谱仪(109)进行采集并通过计算机(201)进行数据处理。2.根据权利要求1所述的一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统,其特征在于所述反射镜(107)可通过电动平移台(202)实现干涉仪光程差的调节,该电动平移台通过计算机(201)来实现控制。3.如权利要求2所述的一种稀土钕铁硼表面镀膜厚度在线测量系统,其特征在于,测量原理如下:光经过起偏器(103)后变为一线偏振光,假设起偏器(103)输出的线偏振光为Io(ω),经过待测薄膜(105)的表面和反射镜反射的两路光可表示为Ix(ω)和Iy(ω)。由于光源为宽谱光源,而待测薄膜厚度一般为几百纳米,则两路反射光将发射干涉,该干涉光谱信号通过光谱仪(108)接收。光谱仪得到的光谱强度可表示为:其中为两反射光之间的相位差,可表示为:d为待测薄膜厚度,n为待测薄膜的折射率,λ为光源中心波长。假设光源光谱密度G(ω)为一光谱半高宽为Δω的高斯函数,则G(ω)可表示为:Δω为光谱半高宽,由此可得光谱仪接收到的干涉条纹为:
【专利技术属性】
技术研发人员:刘勇,张华,张相良,谢志忠,
申请(专利权)人:信丰县包钢新利稀土有限责任公司,
类型:发明
国别省市:江西,36
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