紅外干涉測(cè)厚儀是一種基于干涉原理的非接觸式厚度測(cè)量?jī)x器,它利用紅外光源與被測(cè)物體之間的相互作用,準(zhǔn)確測(cè)量其表面或薄膜的厚度。其核心原理為光的干涉現(xiàn)象,通過檢測(cè)光波的相位變化來確定厚度值。
  1. 光的干涉現(xiàn)象
  光干涉是指兩束或多束光波在相遇時(shí)發(fā)生疊加的現(xiàn)象。如果兩束光波的相位相同或相差一定的倍數(shù),它們會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉,反之則會(huì)發(fā)生相消干涉。利用這一特性,干涉儀能夠通過測(cè)量?jī)墒獾母缮鏃l紋來推算物體的厚度。
  紅外干涉測(cè)厚儀使用的是紅外光,其波長(zhǎng)較長(zhǎng),適用于測(cè)量非透明材料和透明薄膜材料,能夠穿透這些材料的表面,獲取其反射或透過的信息。
  2. 干涉測(cè)量的過程
  工作過程通常分為以下幾個(gè)步驟:
  光源發(fā)射:通過紅外光源發(fā)射一束紅外光。
  光的傳播:當(dāng)紅外光射向被測(cè)物體表面時(shí),部分光會(huì)被反射回來,部分光會(huì)透過材料。
  反射與透射:反射光和透射光在材料的表面發(fā)生干涉現(xiàn)象,形成干涉條紋。
  干涉條紋的變化:通過檢測(cè)這些干涉條紋的變化,測(cè)厚儀能夠獲得物體表面的厚度信息。通常,干涉條紋的周期性變化與材料的厚度成一定關(guān)系。
  3. 厚度計(jì)算
  通過精確檢測(cè)干涉條紋的變化,結(jié)合已知的光波波長(zhǎng)和干涉條件,計(jì)算出材料的厚度。這一過程涉及到相位差、光程差等物理量的精準(zhǔn)計(jì)算,確保測(cè)量結(jié)果的高精度和可靠性。
  紅外干涉測(cè)厚儀具有許多優(yōu)勢(shì),使其在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用。以下是其主要特點(diǎn):
  1. 高精度測(cè)量
  精度通??梢赃_(dá)到微米甚至納米級(jí)別,適用于精密薄膜的厚度測(cè)量。與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量工具相比,能夠提供更為準(zhǔn)確的結(jié)果。
  2. 非接觸式測(cè)量
  優(yōu)勢(shì)之一是其非接觸式測(cè)量特性。由于不需要與被測(cè)物體直接接觸,這種測(cè)量方式避免了機(jī)械磨損、測(cè)量誤差以及表面污染等問題,非常適合用于高精度和敏感材料的測(cè)量,特別是在精密制造業(yè)中。
  3. 實(shí)時(shí)測(cè)量
  另一大優(yōu)勢(shì)是其實(shí)時(shí)測(cè)量功能。在生產(chǎn)過程中,能夠?qū)崟r(shí)反饋測(cè)量結(jié)果,幫助生產(chǎn)工藝人員及時(shí)調(diào)整加工參數(shù),確保產(chǎn)品質(zhì)量。這對(duì)于精密薄膜和涂層的生產(chǎn)尤為重要。
  4. 適應(yīng)性強(qiáng)
  能夠適應(yīng)多種材料的測(cè)量,包括金屬、陶瓷、玻璃以及各種涂層材料等。其紅外光的穿透能力使得其在透明材料和薄膜的測(cè)量中具有明顯優(yōu)勢(shì),能夠測(cè)量多層結(jié)構(gòu)的薄膜厚度。
  5. 無損檢測(cè)
  由于采用非接觸方式,因此它不會(huì)對(duì)被測(cè)物體造成任何損傷。與傳統(tǒng)的物理切割、接觸式測(cè)量不同,能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無損檢測(cè),尤其適用于對(duì)表面要求高、材質(zhì)脆弱或難以接觸的工件。
  6. 高速度
  測(cè)量速度通常較快,能夠在較短時(shí)間內(nèi)獲取測(cè)量數(shù)據(jù),尤其適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中的在線監(jiān)測(cè)與質(zhì)量控制。
  紅外干涉測(cè)厚儀憑借其高精度、非接觸式、實(shí)時(shí)測(cè)量等特點(diǎn),已成為許多高精密行業(yè)中不的測(cè)量工具。它在薄膜、涂層、金屬、玻璃等材料的測(cè)量中發(fā)揮著重要作用,并且在許多領(lǐng)域中提供了無損檢測(cè)、快速反饋和高精度的測(cè)量解決方案。