[实用新型]一种全光谱薄膜厚度测量仪

说明书

本实用新型公开了一种全光谱薄膜厚度测量仪，包括检测平台和检测系统，检测平台和检测系统之间通过Y型光纤和db9数据线进行连接，检测系统包括全光谱光谱仪、二维平台控制板、氘卤组合灯电源模块、风扇、步进电机驱动器和氘卤组合灯；氘卤组合灯电源模块位于全光谱光谱仪右侧；二维平台控制板和氘卤组合灯设置在氘卤组合灯电源模块和全光谱光谱仪之间，且氘卤组合灯位于二维平台控制板前侧；步进电机驱动器位于氘卤组合灯前侧；风扇位于步进电机驱动器前侧。本实用新型使用了氘卤组合灯为检测光源，这样光谱范围越宽测量的精度越高，结果会越准确；通过步进电机控制二维平台，使其可以在薄膜的不同位置进行连续测量，并以均值作为薄膜厚度测量的结果，测量结果准确。

技术领域

本实用新型涉及光学测量领域，更具体的说，涉及一种全光谱薄膜厚度测量仪，并利用二维平台多点测量对测量结果筛选并取平均值使测量结果更加准确。

背景技术

薄膜厚度是否均匀一致是检测薄膜各项性能的基础。如果单层薄膜厚度不均匀，不但会对薄膜各处的拉伸强度、阻隔性等产生影响，对薄膜的后续加工影响更大。对于复合薄膜，厚度的均匀性更加重要，只有整体厚度均匀，每一层树脂的厚度才可能均匀。因此，薄膜的厚度是否均匀，是否与预设值一致，厚度偏差是否在指定的范围之内等这些都成为薄膜是否能够具有某些特性指标的前提。

现有的薄膜厚度测量有两种方法，一种是采用机械触针式轮廓仪进行测量，但是由于是和薄膜的接触式测量，触针很容易对薄膜表面造成伤害，而且不能对软膜进行测试，此外这种方法需要对薄膜进行二次加工，在膜上做出台阶露出基底后才能进行准确的测量；另一种是采用椭偏仪，正如申请号： 201310743478 .9公开的一种纳米薄膜的测量方法及装置采用拟合算法和迭代算法对数据进行处理，精确测量薄膜样品光学常数及厚度，该方法虽然简化了测量的复杂性，但由于测量时会根据测量薄膜的不同去微调反射镜的角度，人为地去调整反射镜的角度，很难将角度调整到刚刚好的位置，很小的角度偏差都会对光路产生影响，从而会影响到测量结果。

发明内容

本实用新型提供了一种通过步进电机控制二维平台移动薄膜样品位置从而快速对薄膜进行多点测量，提高测量结果准确率的全光谱薄膜厚度测量仪，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种全光谱薄膜厚度测量仪，包括检测平台、以及与检测平台相连接的检测系统，其中：

检测平台包括支撑底座、二维平台、膜厚探头的支撑架和膜厚探头；所述二维平台通过支撑柱固定设置在支撑底座上，膜厚探头的支撑架设置在支撑底座上，且位于二维平台后侧；膜厚探头固定设置膜厚探头的支撑架上；

检测系统与检测平台之间通过光纤和数据线连接，该检测系统包括全光谱光谱仪、二维平台控制板、氘卤组合灯电源模块、风扇、步进电机驱动器和氘卤组合灯；所述氘卤组合灯电源模块位于全光谱光谱仪右侧；二维平台控制板和氘卤组合灯设置在氘卤组合灯电源模块和全光谱光谱仪之间，且氘卤组合灯位于二维平台控制板前侧；所述步进电机驱动器位于氘卤组合灯前侧；风扇位于步进电机驱动器前侧。

如此设置，氘卤组合灯发出的光通过Y型光纤进入到膜厚探头，膜厚探头将光平行出射在二维平台上的薄膜样品上，薄膜样品将光反射回来通过膜厚探头，经过Y型光纤的传导进入到全光谱光谱仪中，全光谱光谱仪将复合光分离开来，并采集光信号，将数据通过USB接口传输到计算机。计算机处理后接着通过USB发送指令到全光谱光谱仪，全光谱光谱仪通过串口通信发送指令给二维平台控制板，二维平台控制板处理完发送对应脉冲到二维平台，控制调整待测薄膜的位置，从而可以采集到待测薄膜不同位置的数据。

优选的，所述光纤采用Y型光纤。

优选的，所述氘卤组合灯发射光的波段为190-2500nm从紫外到可见到红外；所述氘卤组合灯上设有一个SMA接口用于连接Y型光纤；所述氘卤组合灯上贴有散热片。