【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量，具体涉及一种基于led发光的装备表面微翘曲测量装备及方法。
技术介绍
1、随着电子行业的高速发展，对芯片、电路板、器件等质量要求升高。对于一些超精密仪器来说，微小翘曲度会对仪器性能产生偏差，测量翘曲度能够提前判断产品对后续工艺或使用中的影响；对于稳定性要求较高的装备，在使用过程中，收集其表面翘曲数据，有助于实现装备使用过程中的受力分析，如飞机飞行、火箭升空初期、led发光装备使用等过程中的表面实时翘曲(受力)状态，可以收集相关翘曲(受力)数据，并有针对性的完善装备设计。因此，微小翘曲度的测量是十分有必要的。
2、目前翘曲度测量方法有很多，例如，将样品放在模具上，分别测量各点与地面的高度，然后将数据输入电脑模拟出立体图案，确定各点翘曲情况，但它要求地面必须完全平整，无法在装备运行过程中进行测试。定点拉线法，即在样品的对角线上两两连线，通过测量两条连线之间的距离来衡量翘曲，该方法连线往往是细而软的棉线或者塑料线，在测量距离时存在误差，并且只能测量较大样品，也无法在装备运行过程中进行测试。图像测量仪通过自动光学聚焦扫描测量翘曲，虽然能够达到要求，但效率较慢。激光测量仪测量速度快，但仪器体积大，无法对运行中的装备进行高效测试。因此，开发一种可以在装备不平稳运行过程中，表面翘曲(受力)状态实时监测方法十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有技术中的技术问题，提供一种能够在装备运行过程中实时监测其表面翘曲(受力)状态的基于led发光的装备表面微翘曲测量
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：
3、一种基于led发光的装备表面微翘曲测量装备，包括：c面algan基led、光探头、光纤导线和光谱分析装置；
4、所述c面algan基led紧密固定于待测装备表面，所述光探头通过所述光纤导线引到所述c面algan基led上；所述光谱分析装置用于测量所述c面algan基led的发光波长与翘曲程度之间的关系。
5、在上述技术方案中，所述c面algan基led是由具有自发极化和压电极化特点的三族氮化物半导体材料制成。
6、在上述技术方案中，所述测量装备通过采集待测装备表面的c面algan基led的实际发光波长，根据实验室得到的c面algan基led的发光波长与翘曲程度关系表，即可得到待测装备表面的翘曲程度，再通过测试待测装备材料的应力系数计算得到待测装备的受力状态。
7、在上述技术方案中，所述光谱分析装置为光谱分析仪或分光计。
8、一种基于led发光的装备表面微翘曲测量方法，包括以下步骤：
9、步骤一：在实验室测得c面algan基led发光波长与翘曲程度关系；
10、步骤二：将c面algan基led紧密固定于待测装备上，并根据设备使用实际情况集成光探测装置；
11、所述光探测装置包括光探头、光纤导线和光谱分析装置，所述光探头通过所述光纤导线引到所述c面algan基led上；所述光谱分析装置用于测量c面algan基led的发光波长与翘曲程度之间的关系；
12、步骤三：将采集到的待测装备表面的c面algan基led的实际发光波长，与步骤一获得的波长与翘曲程度关系数据对照，即可得到待测装备表面翘曲程度并计算得出受力状态。
13、在上述技术方案中，步骤一中所述c面algan基led是由具有自发极化和压电极化特点的三族氮化物半导体材料制成。
14、在上述技术方案中，步骤一具体包括以下步骤：
15、通过对所述c面algan基led施加应力，使led产生不同程度翘曲，测量其发光波长偏移与翘曲程度之间的关系。
16、在上述技术方案中，施加应力的方法为机械法或热力学法。
17、在上述技术方案中，步骤二中使c面algan基led受到与待测装备相似的翘曲状态。
18、在上述技术方案中，所述光谱分析装置为光谱分析仪或分光计。
19、本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术的基于led发光的装备表面微翘曲测量装备，将c面algan基led芯片与待测装备表面严密贴合，利用algan基材料具有较强极化特性的特点，装备表面翘曲将会为c面algan基led芯片提供翘曲，改变其受力状态，使其发光波长发生偏移。只需探测待测装备表面c面algan基led芯片发光波长偏移量，即可得到待测装备表面翘曲数值，进一步计算待测装备表面受力状态。相比于传统的翘曲(受力)探测方法，该方法可以应用于装备高速运行过程当中，为相关装备运行过程中的受力数据反馈提供新的监测方法，该方法可以测量微小翘曲度，并且装备体积小、易操作。
21、本专利技术的基于led发光的装备表面微翘曲测量装备，利用三族氮化物半导体具有极化特点、使led器件中量子阱结构能带产生量子限制斯塔克效应(qcse)的特点，外界翘曲(应力)的改变可以调控qcse强度，进而改变led发射波长。因此，将具有量子限制斯塔克效应的led紧密固定于待测样品上，将采集到的实测发光波长与实验室得到的发光波长和翘曲程度的关系表作对照，即可得到测试样品表面的翘曲程度，再利用测试样品材料的应力系数等计算得到样品受力状态。
22、本专利技术的基于led发光的装备表面微翘曲测量方法，简单且易于实现、原理通俗易懂、占地面积小、可对正在运行的装备进行测试等优势，应用于测量技术等领域，可以有效提升测量效率，具有广阔的应用前景。
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1.一种基于LED发光的装备表面微翘曲测量装备，其特征在于，包括：c面AlGaN基LED、光探头、光纤导线和光谱分析装置；
2.根据权利要求1所述的测量装备，其特征在于，所述c面AlGaN基LED是由具有自发极化和压电极化特点的三族氮化物半导体材料制成。
3.根据权利要求1所述的测量装备，其特征在于，所述测量装备通过采集待测装备表面的c面AlGaN基LED的实际发光波长，根据实验室得到的c面AlGaN基LED的发光波长与翘曲程度关系表，即可得到待测装备表面的翘曲程度，再通过测试待测装备材料的应力系数计算得到待测装备的受力状态。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的测量装备，其特征在于，所述光谱分析装置为光谱分析仪或分光计。
5.一种基于LED发光的装备表面微翘曲测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤一中所述c面AlGaN基LED是由具有自发极化和压电极化特点的三族氮化物半导体材料制成。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤一具体包括以下步骤：p>
8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，施加应力的方法为机械法或热力学法。
9.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤二中使c面AlGaN基LED受到与待测装备相似的翘曲状态。
10.根据权利要求5-9任意一项所述的测量方法，其特征在于，所述光谱分析装置为光谱分析仪或分光计。
...【技术特征摘要】
1.一种基于led发光的装备表面微翘曲测量装备，其特征在于，包括：c面algan基led、光探头、光纤导线和光谱分析装置；
2.根据权利要求1所述的测量装备，其特征在于，所述c面algan基led是由具有自发极化和压电极化特点的三族氮化物半导体材料制成。
3.根据权利要求1所述的测量装备，其特征在于，所述测量装备通过采集待测装备表面的c面algan基led的实际发光波长，根据实验室得到的c面algan基led的发光波长与翘曲程度关系表，即可得到待测装备表面的翘曲程度，再通过测试待测装备材料的应力系数计算得到待测装备的受力状态。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的测量装备，其特征在于，所述光谱分析装置为光谱分析仪或分...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎大兵，蒋丽，贲建伟，孙晓娟，蒋科，张山丽，吕顺鹏，刘明睿，石芝铭，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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