[发明专利]利用THz传感器对连续非均匀织物的卡尺度涂层测量

摘要

分析模型仿真辐射穿过有涂层的连续织物的传播，其中层厚度和折射率作为变量确定透射辐射的速度和方向。该模型基于入射辐射的特性和层厚度的初始指派值来预测透射辐射的特性。在过程中查明涂层厚度，从而将已知特性的入射辐射导向到有涂层的织物上，并且此后，将透射辐射的实际测量与预测特性进行比较。使用拟合算法，调整该模型的层的所指派的厚度并且重复该过程，直到实际值和预测值在期望的限制内，此时，所指派的厚度表示被测卡尺度。利用太赫兹时域光谱设备来获得辐射测量，该太赫兹时域光谱设备创建连续参考，借此可以跟踪和校正样本脉冲的相位和幅度。

主权项

一种测量有涂层的连续织物样本(40)上的涂层的厚度的方法，包括以下步骤：(a)开发具有一个或多个涂层(6)以及衬底层(7)的有涂层的连续织物样本(40)的分析模型，其中该模型表示作为以下各项的函数的、电磁场穿过有涂层的连续织物样本(40)的透射：(i)每个涂层(6)的厚度；(ii)衬底层(7)的厚度；(iii)每个涂层(6)以及衬底层(7)的折射率，其值被初始指派；以及(iv)太赫兹辐射到有涂层的连续织物样本(40)上的入射角；(b)通过采用时域太赫兹光谱设备(10)来建立有涂层的连续织物样本(40)的样本测量，该时域太赫兹光谱设备(10)包括生成辐射脉冲(18)的发射器(12)和接收辐射脉冲的探测器(14)，该建立包括以下步骤：(i)沿发射器(12)与探测器(14)之间的光学路径定位分束器(16)，以形成第一参考辐射脉冲(20)和被导向到有涂层的连续织物样本(40)的第一样本辐射脉冲(22)，并且第一参考辐射脉冲(20)不与有涂层的连续织物样本(40)交互；(ii)将第一镜(32)定位为将第二样本辐射脉冲(23)反射到探测器(14)；以及(iii)将第二镜(30)定位为将第二参考辐射脉冲(21)反射到探测器(14)，并且利用反射的第二参考辐射脉冲(21)监测第一参考辐射脉冲(20)的相位和幅度的波动；(c)在不放置用于测量的任何样本(40)的情况下，通过执行步骤(b)(i)、(b)(ii)和(b)(iii)，利用时域光谱建立有涂层的连续织物样本(40)的参考测量；以及(d)将样本测量与参考测量进行比较，并基于在步骤(a)中定义的模型来迭代地指派涂层(6)厚度和衬底层(7)厚度的值，以达到样本测量与参考测量之间的最佳拟合关系，从而确定涂层(6)厚度，涂层(6)具有与同其相邻的衬底层(7)的折射率不同的折射率。