Интерференционный способ определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов. Цель изобретения - упрощение определения толщины. Для этого обе интерференционные картины полос равного наклона получают одновременно в одной плоскости, изменяют геометрическую длину пути луча в воздухе до полного положения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, измеряют изменения геометрической длины пути луча, по которой судят о толщине исследуемого плоскопараллельного объекта. 1 ил.
СО, ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ
РЕСПУЬЛИК (5ц5 6 01 В 11/06
Ь =2t и cos r=2t
С
ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР к дато РСкам свид(т л ь Ству (21) 4718531/28 (22) 11.07.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (?1) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В.А.Москалев и Л.А.Смирнова (53) 531,781.2 (088,8) (56) Захарьевский А,N. Интерферометры.—
М.: Обор.пром, 1952, с, 232. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПРОЗРАЧНЫХ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов, Цель изобретения — упрощение определения тол щин ь. посредством исключения операций, связанных с поворотом пластины и с предварительным измерением еетолщины и показателей преломления.
На чертеже приведена оптическая схема устройства, реализующего предложенный способ.
Устройство содержит источник света, создающий монохроматический пучок 1 лучей, полупрозрачное зеркало 2, делящее луч
1 на два луча 3 и 4, непрозрачный экран 5, зеркала 6 и 7, плоскость 8 наблюдения двух интерференционных картин и устройство 9 длл перемещения зеркала 7.
Сущность способа заключается в том, что положение интерференционных полос
Я3. 1693371 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определения толщины прозрачных плоскопараллельных объектов.
Цель изобретения — упрощение определения толщины. Для этого обе интерференционные картины полос равного наклона получают одновременно в одной плоскости, изменяют геометрическую длину пути луча в воздухе до полного положения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, измеряют изменения геометрической длины пути луча, по которой судят о толщине исследуемого плоскопараллельного объекта. 1 ил. равного наклона в зависимости от угла а
on ределяется зависимостью где а — угол падения лучей на первую поверхность пластинки;
t — толщина пластинки;
r — угол преломления, в соответственно, и отражения от второй поверхности пластинки.
Разность хода в случае помещения плаcTNHKH в интерферометр
Л, = 2t и cos r — 2 (t-Л) cos а, (2) где Л вЂ” разность хода в воздухе (в ветви без образца).
В случае перекрытия половины зеркала за образцом в поле зрения видны две интерференционные картины. Из уравнения (2) 1693371 следует, что наложение всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах происходит при равенстве с и Л .
Таким образом, перемещение зеркала интерферометра в воздушной ветви на величину Л = t до полногЬ наложения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах позволяет непосредственно определить толщину исследуемого образца, т
Составитель Б.Евстратов
Техред M.Ìîðãåíòàë КоРРектоР М. лароши
Редактор О.Головач
Заказ 4067 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Способ осуществляют следующим образом.
Монохроматический пучок света полупрозрачным зеркалом 2 разделяется на два луча 3 и 4, при этом лу 3, дойдя до зеркала
7, возвращается и, отразившись от полупрозрачного зеркала 2, сводится с лучом 4а.
Луч 4 проходит через исследуемый образец
5 и делится непрозрачным экраном 5 на два луча 4а и 4б, при этом луч 4а отражается от зеркала 6, проходит вторично через исследуемый обьект, через полупрозрачное.зеркало 2 и сводится с лучом 3, формируя интерференционную картину в проходящем свете в плоскости 8. Луч 4б отражается от двух поверхностей образца, проходит через зеркало 2 и формирует интерференционную картину в отраженном свете в плоскости 9, С помощью устройства 9 зеркало 7 перемещается вдоль . оптической оси, меняя . геометрическую длину пути луча и воздуха.
Поскольку при этом меняется разность хода между лучами 3 и 4, то в плоскости 8 наблюдается бегущая интерференционная картина на фоне неподвижной интерференционной картины (в отраженном свете).
Зеркало 7 перемещают до полного совпадения всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах. Измеряют величину перемещения зеркала 7, которая равна толщине исследуемой пластины.
5 Точность определения толщины плоскопараллельных пластин зависит от способа регистрации величины перемещения зеркала интерферометра. Использование, например, бесконтактного оптического
10 микрометра и микроскопа дает точность из- мерения толщины t до нескольких микрон, при интерференционном способе регистрации перемещения зеркала, с точностью до
0,01 полосы, погрешность в определении
15 толщины пластины соответствует десятым долям микрометра, Формула изобретения
Интерференционный способ определе20 ния толщины прозрачных плоскопараллельных объектов, заключающийся в том, что пучок монохроматического излучения разделяют на объектный и опорный пучки, регистрируют две ийтерференционные кар25 тины, одна из которых образована опорным и объектным пучками, прошедшими через объект, а другая — объектным пучком, отраженным от обеих поверхностей объекта, и определяют толщину объекта по парамет30 рам интерференционных картин, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения определения толщины обе интерференционные картины совмещают в одной плоскости, изменяют длину опорного пучка
35 излучения и регистрируют момент полного наложения интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, а в качестве параметра принимают изменение длины опорного пучка излучения.
Я
