Устройство для измерения геометрических параметров объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ,' - - . : .- ... , . . . .л.;;;,.содержащее интерферометр Майкельсона с источником монохроматического когерентного излучения (МКИ) и предметный стол, установленный в измерительной ветви интерферометра, б тличающееся тем,что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено.источником инфракрасного излучения (ИКИ), установленным на вькодах излучений от ИКИ и МКИ, узлом совмещения излучений, полупрозрачным зеркалом, размещенным на выходе интерферометра, четьфьмя линейными поляризаторами, два из которых установлены между источником МКИ и узлом совмещении излучений и источником ИКИ и узлом совмещения излучений и ортогонально ориентированы, а два других " соответственно в каждом из двух потоков излучения от полупрозрачного зеркала ,и ортогонально ориентированы, индикатором интерференционной картины (ИК) диапазона, расположенным за одним из поляризаторов второй пары, и установленным за другим поляризатором ечетчиком интерференционных полос оптического диапазона,вход которого связан с выходом индикатора интерференционной картины (ЙК) диапазона.(Яf^

i („, „„72550

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 В 11 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 2581706/25-28 (22) 20.02 .78 (46) 15.02.88. Бюл. !t 6 . (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизаций средств метрологии (72) Л.С.Бабаджанов, А.Г.Данелян, А.П.Оксанич и И.И.Скаковский (53) 531.717(088;8) (56) Коломийцев 10.В. и др. Оптические приборы для измерения линейных и угловых величин в машиностроении.

М., Машгиэ, 1964, с. 201. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ, содержащее интерферометр Майкельсона с источником монохроматического когерентного излучения (MKH) и предметный стол, установленный в измерительной ветви интерферометра, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено источником инфракрасного излучения (ИКИ), установленным на выходах излучений от ИКИ и МКИ, узлом совмещения излучений, полупрозрачным зеркалом, размещенным на выходе интерферометра, четырьмя линейными поляризаторами, два иэ которых установлены между источником МКИ и узлом совмещения излучений и источником ИКИ и узлом совмещения излучений и ортогонально ориентированы, а два других. - соответственно в каждом из двух потоков излучения от полупрозрачного зеркала,и ортогонально ориентированы, индикатором интерферен- g ционной картины (ИК) диапазона, расположенным эа одним из поляризаторов цторой пары, и установленным эа другим поляризатором ечетчиком интерференционных полос оптического диапазона, вход которого связан с выходом индикатора интерференционной картины (ИК) диапазона.

725500

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерений толщин тонких пленок и покрытий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетск"уст- " ройство для .измерения геометрических параметров объектов, содержащее интерферометр Майкельсона с ис- 10 . точником монохроматического когерент-, ного излученйя (МКИ) и предметный стол, установленный в измерительной ветви интерферометра 1.

С помощью известного устройства 15 можно определять толщину прозрачных пленок с помощью ахроматической интерференционной полосы путем измерения перемещения интерферометра относительно пленки при поочередном на- 20 ведении на поверхность пленки и затем на поверхность подложки. Однако указанное устройство не позволяет определять толщину слоев из материалов непрозрачных в видимой облас- 25 ти спектра без наличия ступеньки, так как в этом случае не представляется возможным получить- интерферен ционную картину от поверхности подЛбжки, находящейся под измеряемым слоем.", Целью изобретения является расшиI рение технологических возможностей устройства.

Для этого предлагаемое устройство

35 снабжено источником инфракрасного излучения (ИКИ),установленным на выходах излучений от ИКИ и МКИ, узлом совмещения излучений, полупрозрач40 . ным зеркалом, размещенным на выходе интерферояетра,, четырьмя линейными поляризаторами, два из которых установлены между источником МКИ и узлом совмещения излучений и источником

ИКИ и узлом совмещения излучений и

45 ортогонально ориентированы, а два других - соответственно в каждом из

l - двух потоков излучения от полупрозрачного зеркала и ортогонально ориентированы,индикатором интЕрференциокной картины (ИК) диапазона,расположенным эа одним из поляризаторов второй пары, и установленным эа другим поляризатором счетчиком ин- . терференционных полос оптического диапазона, вход которого связан с выходом индикатора интерференционной картины (ИК) диапазона .

Н а чертеже изображена схема ус -

Ройства.

Устройство для определения геометрических параметров объекта содержит интерферометр Майкельсона с источником монохроматического коге-. рентного излучения (МКИ) 1, источник инфракрасного излучения (ИКИ)

2 узел совмещения излучений 3 лиЭ нейный поляризатор 4, установленный между источником МКИ и узлом 3 совмещения излучений, линейный поляризатор S„ установленный между источником ИКИ и узлом совмещения излучений, два полупрозрачных зеркала

6 7,отражающее зеркало 8, линейные поляризаторы 9,10, установленные ° в каждом из двух потоков излучения от полупрозрачного зеркала 7, индикатор интерференционной картины (ИК) диапазона 11, расположенный за поляризатором 9, и счетчик 12 интерференционных полос оптического диапазона, расположенный за поляризатором

10, и предметный стол 13 с размещенным на нем исследуемым образцом 14.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника МКИ 1,пройдя линейный поляризатор 4, поступает йа один из входов узла 3 совмещения излучений. На другой вход узла 3 поступает излучение от источника

ИКИ 2, которое предварительно пропус" кается через линейный поляризатор 5.

Совмещенное излучение после узла 3 поступает на полупрозрачное зеркало

6. При этом излучение, поступающее от узла 3 совмещения и отраженное зеркалом 6, поступает на исследуемый образец 14, а излучение, прошедшее через полупрозрачное зеркало 6,попадает на отражающее зеркало 8. Излучение,отраженное от образца 14 и прошедшее через полупрозрачное зеркало 6, совмещается с излучением,отраженным от зеркала 8 и отраженным от зеркала 6, и это совмещенное излучение поступает на полупрозрачное зеркало 7. Излучение, прошедшее зеркало 7, через поляризатор 9.поступает на индикатор интерференционной картины 11. Излучение, отраженное от . зеркала 7, пройдя далее линейный поляризатор 10, поступает на счетчик 12 интерференционйых полос оптического диапазона. Интерференционная картина от источника ИКИ найлю725500

Редактор Н.Сильнягина Техреду,Олийнык :Корректор М.йоко

Заказ 771 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дается в виде четкой ахроматической полосы и нескольких более бледных полос. Излучение же от источника МКИ создает систему узких интенференцион5 ных полос. Центральная интерференционная полоса источника ИКИ используется для надевания интерферометра путем перемещения, например, предметного столика поочередно на верхнюю, а затем на нижнюю поверхности образI ца, а интерференционные. полосы, ис-" точника МКИ используются для измерения перемещений столика. Когда источник ИКИ наведен на верхнюю грань образца, показания счетчика 12 устанавливаются в начальное (нулевое) положение.При наведении источника

ИКИ на нижнюю грань образца фиксируется число интерференционных полос и по известным зависимостям определяются геометрические параметры исследуемых образцов.

Таким образом, сочетание наводки по интерференционным полосам источника ИКИ и отсчета числа интерференционных полос источника МКИ обеспечивает расширение технологических возмоЪностей устройства, повышает точность и надежность измерений.