一种基于白光的膜厚监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于白光的膜厚监控系统，一种基于白光的膜厚监控系统，包括白光光源、腔距可调的F

【技术实现步骤摘要】
一种基于白光的膜厚监控系统


[0001]本技术涉及薄膜制备
，具体涉及一种基于白光的膜厚监控系统。

技术介绍

[0002]光学监控系统是利用探测光线通过镀膜产品镀膜前后的变化而获知镀膜产品上薄膜光谱、厚度等信息的光学检测方法。
[0003]因为激光具有高亮度、方向性好等特点，现有的光学膜厚监控系统通常采用激光进行检测。例如申请号为202021180602.7的中国专利，公开了一种光学薄膜成膜直接式光学监控系统，采用两组激光光路进行检测，以提高检测精度。
[0004]但激光检测方式存在以下缺陷：1、激光波段范围狭窄，不同的激光只能检测与其波段范围对应的镀膜产品，镀膜产品的检测范围有限。2、镀膜产品在沉积过程中，随着镀膜厚度和沉积材料的改变，其光学特性也会随之变化，而当激光的波段不变时，采用激光检测则会产生一定的误差。
[0005]若直接采用波段范围更宽的白光代替激光进行检测，虽然提高了镀膜产品的波段检测范围，但仍具有以下问题：一方面，白光透过镀膜产品后有较大损耗，不便于后续数据分析，使得结果不精确；另一方面，白光具有较宽的波段范围，因此超出镀膜产品对应波段范围以外的光波段也会对检测结果产生影响。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术的目的是提供一种基于白光的膜厚监控系统，一方面，能够拓宽镀膜产品的检测范围，另一方面，提高检测结果的准确性。
[0007]本技术通过以下技术手段解决上述问题：
[0008]一种基于白光的膜厚监控系统，包括白光光源、腔距可调的F<br/>‑
P单色仪、光探测器、数据采集分析装置和用于放置镀膜产品的工件盘，所述工件盘的下方设置有白光光源，所述工件盘的上方设置有与白光光源位置对应F
‑
P单色仪，所述F
‑
P单色仪的上方对应设置有用于光电信号转换的光探测器，所述光探测器与数据采集分析装置电连接。
[0009]进一步，所述F
‑
P单色仪包括平行布置的上反射镜面和下反射镜面，上反射镜面和下反射镜面之间形成F
‑
P腔，所述上反射镜面和下反射镜面之间通过压电陶瓷连接。
[0010]进一步，所述上反射镜面和下反射镜面在F
‑
P腔内侧涂有反射层。
[0011]进一步，还包括上位机，所述F
‑
P单色仪和数据采集分析装置均与上位机电连接。
[0012]进一步，所述白光光源为白炽灯或卤素灯。
[0013]进一步，所述F
‑
P单色仪的中心波长调节范围为0.3μm
‑
17μm。
[0014]本技术的有益效果：
[0015]本技术的基于白光的膜厚监控系统，采用白光光源照射镀膜产品，通过F
‑
P单色仪对入射光线进行多次反射和透射而相干叠加，光探测器检测进行光电信号转换后，再通过数据采集分析装置对光谱信息进行分析，得到产品镀膜厚度。在检测过程中，可以通过
改变压电陶瓷的电压使其产生形变，以改变F
‑
P单色仪的上反射镜面和下反射镜面之间的距离，从而改变F
‑
P单色仪的中心波长。使得F
‑
P单色仪的中心波长与镀膜产品的波段相适应，能够拓宽镀膜产品的检测范围，提高检测精度。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。
[0017]图1是本技术优选实施例公开的结构示意图；
[0018]图2是F
‑
P单色仪结构示意图；
[0019]图3是镀制单通道增透光学薄膜设计值光谱图；
[0020]图4是镀制单通道增透光学薄膜实际测量值光谱图；
[0021]图5是镀制三通道增透光学薄膜设计值光谱图；
[0022]图6是镀制三通道增透光学薄膜实际测量值光谱图。
具体实施方式
[0023]下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]如图1和图2所示，本技术实施公开了一种基于白光的膜厚监控系统，包括白光光源1、腔距可调的F
‑
P单色仪2、光探测器3、数据采集分析装置4和用于放置镀膜产品的工件盘5，所述工件盘的下方设置有白光光源，所述工件盘的上方设置有与白光光源位置对应F
‑
P单色仪，所述F
‑
P单色仪的上方对应设置有用于光电信号转换的光探测器，所述光探测器与数据采集分析装置电连接。其中，F
‑
P单色仪和数据采集分析装置均与上位机电连接。在本实施例中，白光光源可以选择白炽灯或卤素灯。
[0027]本实施例的具体监测过程如下：
[0028]S1:在上位机中输入镀膜产品的设计值，包括中心波长、带宽、沉积材料和沉积层数等；
[0029]S2:在镀制沉积材料的过程中，通过白光光源发射出宽波段范围的检测光路，经过镀膜产品得到吸收光谱。
[0030]S3:吸收光谱入射至F
‑
P单色仪中，得到设定中心波长的光谱。
[0031]S4:光探测器进行光电信号转换后将数据传输至数据采集分析装置。
[0032]S5:数据采集分析装置对光谱信息进行分析后，得到镀膜厚度、材料等信息，并传输至上位机。
[0033]S6:上位机根据实时检测到的镀膜厚度、材料等信息，对应调整F
‑
P单色仪的腔距，使其处于最佳中心波长腔距。
[0034]S7:实时监测镀膜产品厚度信息，按照设计值逐层沉淀，直到达到设计要求。
[0035]作为优选的实施例，所述F
‑
P单色仪包括平行布置的上反射镜面201和下反射镜面202，所述上反射镜面和下反射镜面在F
‑
P腔内侧涂有反射层，上反射镜面和下反射镜面之间形成F
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于白光的膜厚监控系统，其特征在于：包括白光光源(1)、腔距可调的F
‑
P单色仪(2)、光探测器(3)、数据采集分析装置(4)和用于放置镀膜产品的工件盘(5)，所述工件盘的下方设置有白光光源，所述工件盘的上方设置有与白光光源位置对应F
‑
P单色仪，所述F
‑
P单色仪的上方对应设置有用于光电信号转换的光探测器，所述光探测器与数据采集分析装置电连接。2.根据权利要求1所述的基于白光的膜厚监控系统，其特征在于：所述F
‑
P单色仪包括平行布置的上反射镜面(201)和下反射镜面(202)，上反射镜面和下反射镜面之间形成F
‑
P腔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海，范鹏，熊锋，刘俞含，
申请(专利权)人：湖南麓星光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：