Поверка толщиномеров

Радиоизотопные толщиномеры.

Принцип действия этих приборов основан на изменении интенсивности обратного рассеяния ядерных излучений от толщины плёнки. В качестве излучателя применяется мягкое бета – излучения, а приёмниками отражённого излучения служат ионизированные газоразрядные и сцинтиляционные счётчики.

Для обеспечения требуемой точности измерения с помощью радиоизотопных приборов необходимо, чтобы толщина подложки была больше толщины насыщения, а толщина плёнки (покрытия) менбше толшины насыщения, причём атомные номера материалов подложки и плёнки должны отличаться друг от друга более чем на 2-4 единицы.

Преимущества радиоизотопных толщиномеров: бесконтактность измерения, возможность измерения толщин большинства материалов на многих подложках, а так же автоматического измерения. Диапазон измерения приборов составляет 0-100 мкм, при этом погрешность измерения составляет ±10%.

К недостаткам этих приборов относятся: необходимость градуировки для каждой пары материалов (плёнки и подложки), соблюдение особых мер предосторожности при работе с радиоактивными веществами.

Поверка толщиномеров плёнок должна производиться по образцовым мерам толщины плёнок, представляющим собой плоские или цилиндрические детали на поверхности которых нанесены плёнки определённой толщины в виде ступенек.

Толщина плёнки образцовой меры аттестуется с помощью прямых методов измерения с погрешностью не более 1-2%.

19.1.2. Оптические методы измерения толщины плёнок

Эти методы в последнее время получили широкое применение при нанесении тонких покрытий. Их можно применять при условии, что плёнка обладает хорошими оптическими свойствами и нанесена на хорошо подготовленную поверхность подложки при измерении толщины прозрачной плёнки необходимо определить показатель преломления.

Оптические методы – это в основном лабораторные методы. Для измерения толщины плёнок применяют следующие методы: поляризационный, метод определения толщины подсвета окраски плёнки, интерференционный, светового сечения, теневого сечения.

Поляризационный метод заключается в том, что линейно поляризованный свет, падающий под косым углом на поверхность детали, покрытый плёнкой, после отражения становится оптически поляризованный. По степени и роду поляризации можно судить о толщине измеряемого слоя. При измерении показателя воздуха с погрешностью 1,5-2 % погрешность определения толщины составляет 4-5 %.

Метод определения толщины плёнки по цвету её окраски состоит в том, что при направлении когерентных лучей на прозрачную плёнку в ней будут наблюдаться полосы смешенной окраски, которая изменяется с изменением толщины плёнки показателя преломления и угла падения лучей. Толщина плёнки определяется по формуле:

, (19.1)

где h - толщина плёнки в мкм;

d₀ - толщина воздушного зазора в мкм;

n - показатель преломления плёнки (по справочным данным).

С помощью микроинтерферометров для определения шероховатости поверхности можно определить толщину прозрачной плёнки от 0,03 до 2 мкм. Интерферометр с компенсатором А.И. Карташова позволяет расширить пределы измерения до 40 мкм. Погрешность определения толщины плёнки составляет 10-30 %.

Дата добавления: 2014-11-29