Устройство для изменения угла падения луча на образец

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для изменения угла падения луча ка образец при неподвижных источнике излучения, образце и приемнике излучения. Цель изобретения - повышение производительности. Устройство содержит неподвижный источник излучения - лазер 1, плоское зеркало 2, установленное С возможностью вращения вокруг оси, Два эллиптических зеркала 3 и 6. держатель 5 образца и приемник 7 излучения . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (1 !) (и)з 6 01 В 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842363/28 (22) 24,04.90 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) А.С.Иванов, Д.Г.Летенко, И,А.Торчинский и А.Б.Федорцов (56) Приборы для научных исследований.

1987, ¹ 10, с.70 — 75, . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА

ПАДЕНИЯ ЛУЧА НА ОБРАЗЕЦ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для изменения угла падения луча на образец и ри неподвижных источнике излучения. образце и приемнике излучения, Цель изобретения — повышение производительности.

Устройство содержит неподвижный источник излучения - лазер 1, плоское зеркало 2, установленное с воэможностью вращения вокруг оси, два эллиптических зеркала 3 и 6. держатель 5 обраЭца и приемник 7 излучения. 1 ил, 1772609

Изобретение относится к измерительной технике и необходимо при измерениях коэффициента отражения лазерного луча от угла его падения в фиксированной точке образца.

Измерение угловой зависимости коэффициента отражения луча. используется в научных и прикладных исследованиях, например при интерференционном измерении толщины пленок, анализе дефектов на поверхности полупроводника, лазерном зондировании электронно-.дырочнай плазмы в полупроводниках. Устройство. мажет использоваться при измерениях толщины тонких пленок, полупроводниковых слоев в приборо- и машиностроении, а также во всех научных и прикладных исследованиях, где необходимо получение угловых зависимостей отраженного или прошедшего через слой вещества излучения при неподвижных источнике, приемнике излучения и образце. на который излучение падает.

Известны устройства, позволяющие изменять углы падения луча света на образец (гониометры).:

Известен автоматизированный гониометр, содержащий кольцевой лазер, фотоэлектрический автокаллиматор и устройство обработки и информации. 8 этом устройстве угол падения луча на образец меняется при поворота платформы, на которой закреплен образец. Источник светового излучения и фотоприемник установлены адин против другого и предназначены для фиксации момента перекрытия непрозрачным эк1: нам светового потока ат источника.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая скорость процесса измерения. В тех случаях, когда требуется изменение угла падения луча в диапазоне

60 производить за время, меньше 0,1 с, это устройство неприменимо. так как механически изменить взаимное положение всех weментов, излучателя; образца и приемника за такое время невозможно.

Известно устройство. содержащее лазер, фотоприемник и конструкцию в. виде пантаграфа, избранное в качестве прототипа !. На одном из звеньев пантографа укреплен лазер, на другом — фотоприемник, измеряющий интенсивность излучения после его отражения от образца. Измеряемая точка образца находится на оси нижнего шарнира пантографа. Устройство обеспечивает проведение измерений за время, больtHe 10 с.

Существенным недостатком устройства, являющегося прототипом. является недостаточно высокая скорость измерений, на

55 от поверхности этого эллиптического зеркала попадает в верхний фокус зеркала 6. где находится фотоприемник 7.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет изменение угла падения очень быстро (до 0,001 с), имея всего один подвижный элемент, при этом источник. фочто указывают сами авторы устройства. В частности, с помощью устройства, выбранного в качестве прототипа, невозможно измерять толщину жидких пленок в процессе

5 их растекания. Кроме того, использование пантографа в качестве устройства. изменяющего угол падения луча на образец, и риводит к большим погрешностям измерения в процессе эксплуатации, так как при измере10 нии происходит механическое перемещение элементов пантографа, а также лазера и фотоприемника.

Целью изобретения является повышение скорости и точности измерений и, соот15 ветственно, расширение области применения и создание возможности автоматизации (например, при массовом контроле).

Эта цель достигается тем, что устрайст20 во содержит неподвижный источник излучения — лазер 1, плоское.вращающееся зеркало 2, неподви>кные эллиптические зеркала 3 и 6. держатель 5 образца, установленный так, чтобы облучаемая точка образца 4

25 была в совпадающих нижних фокусах эллиптических зеркал 3 и 6;. приемник 7 излучения.

Работа устройства осуществляется следующим образом.. Излучение источника 1

30 падает на плоское вращающееся зеркало 2, отразившись от которого оно падает на неподвижное эллиптическое зеркало 3, в верхнем фокусе которого находится ось вращения плоского зеркала 2: отразившись

35 от эллиптического зеркала 3 излучение падает на образец 4, держатель 5 которого установлен так, чтобы фиксированная точка образца, на которую падает излучение, совпадала с нижними фокусами эллиптических

40 зеркал 3 и 6. Отраженное от образца излучение фокусируется затем эллиптическим зеркалом 6 на приемнике излучения 7, который расположен в верхнем фокусе эллиптического зеркала 6.

45 При вращении зеркала 2 отраженный от него луч скользит по поверхности эллиптического зеркала 3, отражаясь от которого он постоянно попадает в нижний фокус эллиптического зеркала 3 (где также находится

50 . фиксированная тачка 4 образца), но под непрерывно изменяющимся углом падения.

Отраженный от образца луч, исходящий из нижнего фокуса зеркала 6, после отражения

1772609 топриемник и образец остаются неподвижными.

Составитель И. Торчинский

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор

Заказ 3837 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство для изменения угла падения луча на образец. содержащее источник и приемник излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности. оно снабжено оптическим GnOком в виде установленного с возможностью . вращения вокруг оси плоского зеркала и двух эллиптической формы зеркал, установленных так, что два их фокуса совпадают и

5 находятся в плоскости, предназначенной для расположения поверхности образца, во

- втором фокусе одного иэ зеркал расположено плоское зеркало. a oo втором фокусе дру, гого — приемник излучения.