
一、簡介
1、原理
使一束自然光經起偏器變成線偏振光。再經1/4bochangpian,shitabianchengtuoyuanpianzhenguangrushezaidaicedemomianshang。fansheshi,guangdepianzhenzhuangtaijiangfashengbianhua。tongguojiancezhezhongbianhua,biankeyituisuanchudaicemomiandemouxieguangxuecanshu。
2、結構
本儀器分為光源、接收器、主機、電子及通訊四部分,外觀參看下圖。
2.1 光源:采用波長為632.8nm的氦氖激光光源①其特點是:光強大、光譜純、波長穩定性好。
2.2 接收器:采用光電倍增管⑤,把光訊號變為電訊號,經放大後輸出至微機,由微機選擇出消光位置的角度值。
2.3 主機部分:除以上兩項外,還有起偏組件②,樣品台③,檢偏組件④。
2.4 電子及通訊部分⑥:采集光強及對應的角度值並傳輸到計算機,再接收由計算機發出的指令逐步靠近消光點。
二、 儀器的安裝(在安裝和校正之前首先要看明白注意事項)
1、首先將儀器安放在儀器室的工作台上,用軟毛刷或綢布清理儀器表麵的塵土。
2、將主機上的各條導線插到下方的電源箱上,可根據針數的不同判斷插孔位置,再將紅、黑兩個插頭插入相應顏色的插孔內(此兩個插座帶有高壓,插入時必須先斷電再操作,並且不要觸摸金屬部分),再將儀器用電源線接入220V,50Hz交流電,最後用USB線連接好主機與計算機。
3、所有連線連接好之後,打開主機電源開關,將儀器的配套光盤放入光驅,計算機上會檢測到USB設備,然後點擊“下一步”使用默認設置,直到USB設備安裝完成;之後,在“我的電腦”中雙擊“光盤”圖標打開光盤,雙擊光盤根目錄下的“Setup”安裝儀器的配套軟件,具體操作見第5頁的“軟件的使用方法”。
三、儀器的校正
儀(yi)器(qi)出(chu)廠(chang)前(qian)均(jun)已(yi)調(tiao)好(hao),滿(man)足(zu)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu),但(dan)由(you)於(yu)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)或(huo)運(yun)輸(shu)中(zhong)的(de)振(zhen)動(dong)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)儀(yi)器(qi)上(shang)的(de)各(ge)部(bu)分(fen)位(wei)置(zhi)關(guan)係(xi)稍(shao)有(you)變(bian)動(dong)。為(wei)保(bao)證(zheng)儀(yi)器(qi)精(jing)度(du)需(xu)重(zhong)新(xin)調(tiao)整(zheng),步(bu)驟(zhou)如(ru)下(xia):
注意:在以下所提到的光路調整中不要用眼睛直接觀察激光束,需要觀察光強時請用白屏(或白紙等)擋住光束,觀察白屏上反射光點的亮度。
打開主機開關,正對儀器時右手為光源側,左手為接收側,使光源側的遊標零點對準大刻度盤的90°位置,當:
1. 光源側無光線射出或射出的光強太弱
請(qing)將(jiang)光(guang)源(yuan)側(ce)的(de)遮(zhe)光(guang)套(tao)管(guan)推(tui)回(hui)並(bing)將(jiang)偏(pian)振(zhen)擋(dang)光(guang)罩(zhao)取(qu)下(xia),將(jiang)此(ci)側(ce)光(guang)欄(lan)摘(zhai)下(xia),並(bing)將(jiang)調(tiao)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)插(cha)入(ru)調(tiao)整(zheng)孔(kong),如(ru)果(guo)光(guang)束(shu)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)兩(liang)個(ge)調(tiao)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)的(de)孔(kong)則(ze)需(xu)將(jiang)光(guang)源(yuan)側(ce)的(de)擋(dang)光(guang)罩(zhao)摘(zhai)下(xia),鬆(song)開(kai)反(fan)射(she)鏡(jing)固(gu)定(ding)螺(luo)絲(si),調(tiao)節(jie)反(fan)射(she)鏡(jing)的(de)角(jiao)度(du),直(zhi)到(dao)激(ji)光(guang)束(shu)可(ke)垂(chui)直(zhi)通(tong)過(guo)兩(liang)個(ge)調(tiao)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)的(de)孔(kong),並(bing)且(qie)強(qiang)度(du)無(wu)明(ming)顯(xian)減(jian)弱(ruo),說(shuo)明(ming)光(guang)束(shu)方(fang)向(xiang)正(zheng)確(que),在(zai)此(ci)步(bu)驟(zhou)中(zhong)盡(jin)量(liang)隻(zhi)調(tiao)整(zheng)上(shang)側(ce)的(de)棱(leng)鏡(jing),當(dang)此(ci)棱(leng)鏡(jing)調(tiao)節(jie)無(wu)法(fa)使(shi)光(guang)線(xian)方(fang)向(xiang)正(zheng)確(que)則(ze)需(xu)先(xian)取(qu)下(xia)此(ci)棱(leng)鏡(jing),將(jiang)調(tiao)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)2裝入棱鏡下方的圓孔內,調整下側的棱鏡,使光束穿過此裝置的兩個孔,調整完成後取下調整裝置2,zaijiangshangcedelengjingzhuangshang,bingtiaozhengweizhishiguangshutongguolianggetiaozhengzhuangzhishangdekong,tiaohaohoukequxiatiaozhengzhuangzhi,jiangguanglantiaozhengdaoshidangweizhihousuojin,gaishangxianqianquxiadedangguangzhao,zaijiangpianzhendangguangzhaokouhao,zeguangyuancedeguanglutiaozhengwancheng;
2. 當光點偏出接收側的光欄孔時
需要將遮光套管推回並取下接收側的偏振擋光罩,將光欄座鬆開並調整到光點通過光欄的中心;
3. 當光點可以通過接收側的光欄孔時
可ke直zhi接jie裝zhuang上shang調tiao整zheng光guang欄lan,觀guan察cha光guang束shu是shi否fou也ye能neng通tong過guo調tiao整zheng光guang欄lan,如ru不bu能neng則ze要yao先xian摘zhai下xia固gu定ding立li板ban,觀guan察cha光guang束shu能neng否fou打da入ru接jie收shou器qi遮zhe光guang管guan的de中zhong心xin,如ru不bu能neng就jiu要yao調tiao整zheng接jie收shou器qi的de角jiao度du,之zhi後hou再zai裝zhuang上shang固gu定ding立li板ban並bing調tiao整zheng好hao角jiao度du,使shi光guang束shu通tong過guo調tiao整zheng光guang欄lan;
4. 將光源側和接收側的遊標零點各對準大刻度盤的70°位(wei)置(zhi),在(zai)樣(yang)品(pin)台(tai)上(shang)放(fang)置(zhi)隨(sui)機(ji)攜(xie)帶(dai)的(de)樣(yang)品(pin),使(shi)反(fan)射(she)光(guang)點(dian)通(tong)過(guo)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan)及(ji)調(tiao)整(zheng)光(guang)欄(lan),如(ru)果(guo)光(guang)點(dian)偏(pian)出(chu)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan),則(ze)要(yao)調(tiao)整(zheng)樣(yang)品(pin)台(tai)下(xia)方(fang)的(de)調(tiao)節(jie)手(shou)鈕(niu),使(shi)光(guang)點(dian)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan)及(ji)調(tiao)整(zheng)光(guang)欄(lan),並(bing)鎖(suo)緊(jin)樣(yang)品(pin)台(tai),取(qu)下(xia)調(tiao)整(zheng)光(guang)欄(lan),裝(zhuang)上(shang)接(jie)收(shou)側(ce)的(de)偏(pian)振(zhen)擋(dang)光(guang)罩(zhao);
5. 再將光源側及接收側的遊標零點各對準大刻度盤的90°位置,進入自動橢偏儀軟件操作窗口,點擊“控製”菜單下的“校正”,打開校正窗口,點擊窗口中的“放置1/4波片”按鍵,繼續點擊“校正1/4波片”儀器會自動校正光路中元件的相對角度位置,校正後退出此窗口,此步驟完成之後對任意樣品測量時光路及樣品台都無需再調整。
四、儀器使用和測量方法
主機部分
1、接通主機電源;
2、將主機上的各條線與下部對應的插座連接好;
3、打開主機開關,麵板上的電源指示燈及開關內的指示燈同時亮起;
4、打開電腦,用USB線連接好主機與電腦,此時主機麵板上的USB狀態指示燈亮起,並且電腦右下角的托盤中出現USB設備的圖標;
5、ruguoyiqixiaozhengzuowanhoumeiyouzaiciyidongyiqizekeyizhijiejiangyangpinfangzaiyangpintaishang,fangzhiyangpinshi,shouxianladongyangpintaihoufangdeshouniushiyangpinjialikaigudingban,jiangyangpinfangru,daicebiaomianchaoxianggudingban,jiangdaicedianfangzhizaihengxiangkaicaodezhengzhongjigudingkuaidezhongxianshang(也可直接觀察光束在樣品上的光點,使待測點處於光點中心處即可),然後慢慢鬆開手鈕,夾穩樣品後即可進行測量,測量後扶住樣品拉開樣品夾取下樣品,再更換其他樣品。
注意:在拉開樣品夾之前請勿拖拉樣品以免破壞表麵的鍍膜。
6、在測量樣品完成後要對樣品進行周期判斷。當光源波長為6328A°時,SiO2膜的一個周期約為283nm左右,在膜厚大於一個周期時,需采用雙角度測量的方法,在單一角度的條件下無法判斷周期,測量值對應的是第一周期內的厚度值。
7、如果已知周期時,可在建表法中以第一周期內為準查找出厚度,並橫向找出對應周期以得出鍍膜的真實厚度。
五、注意事項:
1. 不要讓光源遊標和接收遊標同時停在90°weizhi,yimiankaijihoujiguangshuchangshijianzhijiesherujieshouguanglanduijieshouzhuangzhizaochengsunhuai,zaifeiceliangqingkuangxiayangpintaishangbuyaofangyangpin,yimianfansheguangchangshijiansherujieshouguanglanduijieshouzhuangzhizaochengsunhuai;
2. 對於以玻璃等透射率較高的物質為襯底的樣品由於上、下(xia)表(biao)麵(mian)的(de)反(fan)射(she),反(fan)射(she)後(hou)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)兩(liang)個(ge)光(guang)點(dian),在(zai)正(zheng)確(que)校(xiao)正(zheng)儀(yi)器(qi)後(hou)應(ying)該(gai)隻(zhi)有(you)主(zhu)光(guang)點(dian)能(neng)夠(gou)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan),如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)確(que)定(ding)主(zhu)光(guang)點(dian)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)調(tiao)節(jie)消(xiao)光(guang)時(shi),看(kan)有(you)明(ming)暗(an)變(bian)化(hua)的(de)為(wei)主(zhu)光(guang)點(dian),副(fu)光(guang)點(dian)可(ke)以(yi)不(bu)管(guan),並(bing)盡(jin)量(liang)使(shi)副(fu)光(guang)點(dian)不(bu)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan),以(yi)免(mian)對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang);
3. 更geng換huan激ji光guang管guan時shi,可ke將jiang管guan座zuo全quan部bu拆chai下xia,再zai將jiang後hou蓋gai旋xuan下xia,去qu掉diao電dian源yuan接jie線xian,將jiang激ji光guang管guan從cong散san熱re罩zhao內nei取qu出chu,換huan好hao激ji光guang管guan再zai按an原yuan位wei置zhi裝zhuang回hui去qu,注zhu意yi激ji光guang輸shu出chu方fang向xiang不bu要yao裝zhuang反fan。激ji光guang器qi裝zhuang回hui原yuan位wei置zhi後hou,如ru果guo光guang束shu不bu能neng夠gou射she出chu入ru射she一yi側ce的de光guang欄lan,則ze需xu要yao按an照zhao第di5頁“儀器的校正”中各步驟重新調節各部分,,特別注意,激光管正負極不能接錯;
4. 1/4波長片一般情況下不允許轉動,以免造成測量誤差;
5. 儀器在使用前建議用已知片進行檢查(已知膜厚和折射率的鍍膜片)防止差錯;
6. 儀器應放在光線較暗、濕度低、灰塵少的室內使用;
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