Měříme v sub-nanometrech s Micro-Epsilon - interferoMETER

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Nejen díky rozvoji nanotechnologie, kdy je potřeba měřit opravdu malé polovodičové součástky, má Micro-Epsilon ve svém portfoliu optické interferometrické měřící systémy.

Interferometr dosahuje sub-nanometrického rozlišení při zachování relativně velkého měřícího rozsahu a offsetu, který umožňuje větší vzdálenost od měřeného cíle. Pro představu, průměr lidského vlasu se pohybuje v desítkách tisíc nanometrů.

Princip fungování

Micro-Epsilon se zabývá vývojem interferometrů více než deset let, nicméně princip samotný je znám již od konce 19. století, kdy byl roku 1881 světu představen první interferometr fyzikem Alberetem Abrahamem Michelsonem. Díky superpozici světelných vln a jejich interferenci lze měřit jedním senzorem vzdálenost všech materiálů a tloušťku transparentních. Světelné vlny musí být ve fázi, tzn. o stejné frekvenci, zdroj světla je tedy naprosto stabilní. Referenční vlnová délka je porovnávána s vlnovými délkami odrazů od povrchu měřeného materiálu. Vychází se tak z principu fungování běžnějšího laserového interferometru, ale zatímco laserové interferometry pracují pouze s jednou vlnovou délkou, naše interferometry na bázi bílého světla pracují s vlnovým pásmem, tedy malou částí IR spektra (délka 840 nm se šířkou pásma 50 nm).

interferoMETER 2023 1

Měření vzdálenosti

Reference vzniká díky zrcátku umístěnému v hlavě senzoru u interferometrů pro měření vzdálenosti ISM5400-DS a ISM5600-DS. Systém je tak kompaktní a snadno přenositelný. Interferometr se sestává ze sondy, optického vlákna a kontroléru. Z kontroléru je emitováno bílé světlo, které prochází světlovodem přes senzor s čočkami a výše zmíněným referenčním zrcátkem. Odraz od povrchu měřeného objektu je pak porovnáván s odrazem od referenčního zrcátka a fázový posuv amplitud vlnového pásu nám umožní celkovou analýzu interferenčního vzorku pro vysoce přesné změření vzdálenosti a to v měřícím rozsahu 2,1 mm s ofsetem kolem 19 mm.

Měření tloušťky

Verze interferometru označená ISM5400-TH je vyvinutá pro měření tloušťky transparentních materiálů. Hlava senzoru již nemá referenční zrcátko, porovnávají se vlnová pásma jednotlivých odrazů mezi sebou. Měření tloušťky tak probíhá absolutně, výsledkem je rovnou hodnota bez kalkulace. Maximální měřitelná tloušťka vrstvy je 1,4 mm a lze jí měřit kdekoliv ve vzdálenosti až 70 mm, což rozšiřuje možnosti aplikace a integrace.

interferoMETER 2023 2

Novinka – měření ve více vrstvách

Nově lze změřit více vrstev různého transparentního materiálu s možností nastavení indexů lomu pro každou vrstvu. Tato MP (multi-peak) verze kontroléru je dostupná jak pro systémy měřící tloušťku TH, tak pro DS systémy měřící vzdálenost. Hlavním rozdílem tedy je, že systém TH měří tloušťku 5 vrstev absolutně ve vzdálenosti až 70 mm, DS systém změří vzdálenost k až 14 vrcholům (13 vrstev), ale jen v rámci rozsahu 2,1 mm. Tloušťku tak lze vypočítat rozdílem vzdálenosti vrcholů i u ISM5x00-DS/MP podobně jako u konfokálních systémů. Protože nelze kombinovat měření vzdálenosti s měřením tloušťky, může být výpočet tloušťky pomocí vzdálenostních hodnot jednotlivých vrstev cestou ve Vaší aplikaci.

Stabilní měřicí systém i pro vakuum

Interferometr je absolutní měřicí systém, což umožňuje přímé srovnání výsledků naměřených z několika měření. Pokud vypnete a znovu zapnete absolutní měřící systém, dostanete vždy stejnou hodnotu oproti relativnímu měření. Vzhledem k možnosti laboratorního využití je snímač v provedení použitelném ve vakuu. Teplotní stabilita je výborná při teplotách od 15°C do 35°C.

interferoMETER 2023 3

Praktické použití – aplikace

V průmyslu jsou interferometry od Micro-Epsilon používány pro měření tloušťky skla či fólií a pro nejrůznější měření vzdálenosti v oblasti výroby mikroelektroniky a polovodičů. Využití jistě najde i ve strojírenství či při výrobě přesné mechaniky v čistém prostředí. V poslední době rychle se rozvíjející bateriový průmysl interferometry využije pro měření tloušťky povlaků elektrod a to i mokrých vrstev. Interferometr podporuje průmyslová rozhraní PROFINET, EtherCAT, EtherNetIP a další. Své uplatnění najde také tam, kde již svým rozlišením nebudou stačit konfokální systémy confocal DT.

MICRO-EPSILON Czech Republic s.r.o.
Na Libuši 891, 391 65 Bechyně
Tel.: +420 381 213 011
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.micro-epsilon.cz

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl

ElektroPrůmysl.cz, leden 2023

Číslo je zaměřené na Průmysl 4.0, Internet věcí a průmyslové komunikační sítě.

Zajímavé odkazy

Decentralizovaná automatizace, žádná řídicí skříň Přejděte do praxe, decentralizujte, modularizujte, kombinujte technologie, jednejte efektivněji ve spotřebě energií, omezujte a zjednodušujte složitost a nacházejte chytrá řešení.
Špičkové nástroje pro odvíjení, protahování a tažení kabelů Profesionální nástroje a pomůcky, které maximálně zefektivní práci a zklidní nervy každého elektromontéra a elektrikáře. Ať se jedná o elektrikářská protahovací pera, odvíječky kabelů a cívek nebo tažení kabelů, vždy máme pořádná esa v rukávu!
Již 30 let měříte s námi - Blue Panther Dodávky měřicích přístrojů, multimetry, osciloskopy, termokamery, revizní přístroje, zkoušečky, analyzátory a jiné od výrobců Fluke, Kyoritsu, Chauvin Arnoux, Teledyne LeCroy, Schleich, Elspec, Extech a dalších.

Najdete nás na Facebooku