DE102006012022A1

DE102006012022A1 - Moving metal band`s requirement determining method, involves selecting conversion function and/or parameter for conversion function by evaluation unit based on selection factor from set of conversion functions stored in database

Info

Publication number: DE102006012022A1
Application number: DE200610012022
Authority: DE
Inventors: Stephan Krannich; Werner Woeste
Original assignee: BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Current assignee: BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-09-20

Abstract

The method involves determining a measurement valve from a measuring signal of a detector in an evaluation unit (7) by an ellipsometric characteristic of a reflected light beam. A conversion function and/or a parameter for the conversion function are selected by the evaluation unit based on a selection factor from a set of conversion functions stored in a database. The measurement value is converted into a result value by using the selected conversion function.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Auflage auf einem bewegten Metallband.The The invention relates to a method for determining the support a moving metal band.

Die Bandsauberkeit ist beispielsweise bei metallischen und organischen Beschichtungsprozessen ein Schlüssel-Parameter. Um eine gleichbleibend gute Bandoberflächenqualität zu erzielen, ist es daher notwendig, Verschmutzungen beispielsweise durch Öl, Kohlenstoff- und Eisenabrieb durch geeignete Meßsysteme zu erfassen und gezielte Gegenmaßnahmen einzuleiten. Neben der Bandsauberkeit, d. h. dem Entfernen von Öl und Eisenabrieb in Reinigungslinien vor der Bandbeschichtung, ist auch der umgekehrte Fall von Bedeutung, nämlich beispielsweise die lückenlose Beölung von Weißblechband mit Ölauflage im Nanometerbereich. Auch hierfür ist es notwendig, die Ölauflage zu messen und bei Abweichungen von den Zielgrößen gezielte Gegenmaßnahmen einzuleiten.The Tape cleanliness is for example metallic and organic Coating processes a key parameter. Therefore, to achieve a consistently good surface quality of the belt, it is necessary, soiling for example by oil, carbon and iron abrasion by suitable measuring systems to capture and initiate targeted countermeasures. Next the tape cleanliness, d. H. removing oil and iron abrasion in cleaning lines before the coil coating, the reverse case is also important namely for example, the gapless oiling of tinplate tape with oil layer in the nanometer range. Also for this it is necessary the oil layer to measure and in case of deviations from the target sizes targeted countermeasures initiate.

Aus der Praxis ist es bekannt, optische Materialeigenschaften oder die Dicke dünner Schichten mittels der Ellipsometrie zu bestimmen. Die theoretischen Vorteile der Methode sind die hohe Empfindlichkeit, die zerstörungs- und sogar berührungsfreie Messung. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß diese Vorteile nicht ohne weiteres in allen Anwendungsgebieten erzielt werden können. So hat es sich insbesondere auf dem Gebiet der Untersuchung rasch bewegter Metallbänder, die häufig in einer Umgebung mit starker Wasser- und Nebelbildung behandelt werden, als schwierig erwiesen, mit den herkömmlichen Verfahren brauchbare Meßergebnisse zu erzielen. Hinzu kommt, daß Metallbänder in großindustriellen Anlagen in der Regel mit Bandgeschwindigkeiten von 50 bis 3000 m/min. bewegt werden, so daß auch an die Auswerteeinheiten solcher Ellipsometer hohe Anforderungen gestellt werden, um eine Online-Darstellung der ermittelten Ergebniswerte überhaupt zu ermöglichen.Out In practice, it is known optical material properties or the Thickness thinner Determine layers by means of ellipsometry. The theoretical Advantages of the method are the high sensitivity, the destructive and even non-contact measurement. In practice, however, it has been shown that these benefits are not without can be achieved in all fields of application. So it has been moving rapidly, in particular in the field of investigation Metal bands, the common treated in an environment with heavy water and mist formation are found to be difficult to use with the conventional methods Measurement results too achieve. In addition, metal bands in large industrial Plants usually with belt speeds of 50 to 3000 m / min. be moved, so that too to the evaluation of such ellipsometer high demands be put to an online presentation of the calculated result values at all to enable.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Auflage auf einem bewegten Metallband vorzuschlagen, das mit einfachen Mitteln eine Online-Bestimmung erlaubt.In front In this background, the invention is based on the object To propose a method of determining the overlay on a moving metal strip, that allows online determination with simple means.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by the method according to claim 1. advantageous embodiments are in the subclaims specified.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, an dem jeweiligen Meßort lediglich ein einziges sogenanntes Einwellen-Ellipsometer einzusetzen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich dadurch auf dem Einsatzgebiet der Bestimmung der Auflage auf einem bewegten Metallband genaue Meßergebnisse erzielen. Ferner ist ein Einwellen-Ellipsometer deutlich günstiger als sogenannte Mehrwellen-Ellipsometer und auch im Aufbau weniger kompliziert und damit weniger störanfällig. Ebenso bietet der Einsatz eines einzigen Einwellen-Ellipsometers an einem Meßort einen weiteren Kostenvorteil gegenüber der Verwendung mehrerer Ellipsometer an einem Meßort.The Invention is based on the basic idea, at the respective measuring location only to use a single so-called single-shaft ellipsometer. With the method according to the invention can thereby be applied to the field of application of the condition achieve accurate measurement results on a moving metal belt. Further is a single-shaft ellipsometer significantly cheaper than so-called multi-wave ellipsometer and also less complicated in construction and thus less prone to failure. As well offers the use of a single-shaft ellipsometer on one measurement location another cost advantage over using multiple Ellipsometer at a measuring location.

Bei der Auswertung des mittels eines Detektors des Einwellen-Ellipsometers aufgenommenen, von der zu untersuchenden Oberfläche reflektierten Lichtstrahls wird aus diesem Meßsignal in einer Auswerteeinheit mindestens eine ellipsometrische Kenngröße, insbesondere bevorzugt die so genannte ellipsometrische Größe Winkel DELTA und/oder Winkel PSI ermittelt.at the evaluation of the by means of a detector of the single-wave ellipsometer received, reflected from the surface to be examined light beam becomes out of this measurement signal in an evaluation at least one ellipsometric characteristic, in particular prefers the so-called ellipsometric size angle DELTA and / or angle PSI determined.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Bestimmung der Auflage auf einem bewegten Metallband in einem ersten Schritt das Senden eines einwelligen Lichtstrahls eines Einwellen-Ellipsometers in einem Winkel Alpha zu der Flächennormalen der zu untersuchenden Oberfläche auf die zu untersuchende Oberfläche vor. In einem zweiten Schritt wird ein von der Oberfläche reflektierter Lichtstrahl von einem Detektor des Einwellen-Ellispometers aufgenommen. Anschließend wird in einer Auswerteeinheit aus einer ellipsometrischen Kenngröße, beispielsweise dem so genannten Winkel DELTA oder Winkel PSI, des reflektierten Lichtstrahls ein Meßwert ermittelt. Dieser Meßwert ist proportional zu der zu bestimmenden Schichtdicke der Auflage. Um aus dem Meßwert einen absoluten Ergebniswert zu erzeugen, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß von der Auswerteeinheit auf Grundlage mindestens eines Auswahlfaktors aus einer Mehrzahl von in einer Datenbank abgelegten Umrechnungsfunktionen eine Umrechnungsfunktion und/oder ein Parameter für eine Umrechnungsfunktion ausgewählt wird und der Meßwert mittels der ausgewählten Umrechnungsfunktion in einen Ergebniswert umgerechnet wird.The inventive method looks to determine the overlay on a moving metal band in a first step of transmitting a single - wavelength light beam of a Single-shaft ellipsometer at an angle alpha to the surface normal the surface to be examined on the surface to be examined in front. In a second step, a surface reflected from the surface Light beam from a detector of the single-shaft ellipse taken. Subsequently is in an evaluation of an ellipsometric characteristic, for example the so-called angle DELTA or angle PSI, of the reflected Light beam a reading determined. This measured value is proportional to the layer thickness of the support to be determined. To get out of the reading To generate an absolute result value, sees the inventive method before that of the Evaluation unit based on at least one selection factor a plurality of conversion functions stored in a database a conversion function and / or a parameter for a conversion function selected and the measured value by means of the selected Conversion function is converted into a result value.

Es hat sich gezeigt, daß die Auflage mit einem einzigen Einwellen-Ellipsometer in der für das Anwendungsgebiet notwendigen Präzision bestimmt werden kann. Es hat sich jedoch auch gezeigt, daß Einflußfaktoren, wie beispielsweise die Rauheit des Bandes, das Verhältnis des Meßwerts zum absoluten Ergebniswert beeinflussen. Deshalb schlägt die Erfindung vor, in einer Datenbank eine Mehrzahl von Umrechnungsfunktionen abzulegen und abhängig von mindestens einem Auswahlfaktor, beispielsweise der Bandtemperatur, die Umrechnungsfunktion für die durchzuführende Umrechnung des Meßwerts in einen Ergebniswert auszuwählen, die den vorhandenen Bedingungen am ehesten entspricht. Die in der Datenbank abgelegten Umrechnungsfunktionen können in Probeläufen durch Vergleich der aus dem Winkel DELTA und/oder PSI in der Auswerteeinheit ermittelten Meßwerten mit den Ergebniswerten anderer Meßmethoden für die Oberflächenrauhigkeit oder die Auflage eines Bandes erzeugt werden. Ferner kann die Auswerteeinheit als selbstlernendes System ausgebildet sein und die abgelegten Umrechnungsfunktionen mit zunehmender Zahl der bearbeiteten Prozesse selbständig anpassen.It has been found that the support can be determined with a single-shaft ellipsometer in the precision necessary for the field of application. However, it has also been found that influencing factors, such as the roughness of the band, influence the ratio of the measured value to the absolute result value. Therefore, the invention proposes to store a plurality of conversion functions in a database and, depending on at least one selection factor, for example the strip temperature, to select the conversion function for the conversion of the measured value to be performed into a result value that best corresponds to the existing conditions. The conversion functions stored in the database can be obtained in trial runs by comparing the values obtained from the angle DELTA and / or PSI in the evaluation unit Mean measured values are generated with the results of other measurement methods for the surface roughness or the support of a band. Furthermore, the evaluation unit can be designed as a self-learning system and adjust the stored conversion functions independently with increasing number of processed processes.

In einer ergänzenden oder alternativen Ausführungsform des Grundgedankens der Erfindung wird auf Grundlage mindestens eines Auswahlfaktors für eine bevorzugt ebenfalls aufgrund des Auswahlfaktors ausgewählte oder alternativ fest vorgegebene Umrechnungsfunktion mindestens ein Parameter ausgewählt. Die eingesetzten Umrechnungsfunktionen können beispielsweise Polynom- bzw. Geraden-Funktionen sein, deren Steigung als Parameter auf Grundlage von Auswahlfaktoren ausgewählt werden kann.In a supplementary or alternative embodiment The basic idea of the invention is based on at least one Selection factor for one also preferably selected on the basis of the selection factor or Alternatively fixed predetermined conversion function selected at least one parameter. The conversion functions used can, for example, polynomial or straight line functions whose slope is based on parameters selected from selection factors can be.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Lichtstrahl in einem festgelegten Winkel zwischen 50 bis 80° Grad zur Oberflächennormalen auf die zu untersuchende Oberfläche gesendet. Besonders bevorzugt wird der Lichtstrahl jedoch in einem Winkel von 60° Grad zur Oberflächennormalen auf die zu untersuchende Oberfläche gesendet. Zwar wird bei ellipsometrischen Verfahren davon ausgegangen, daß die größte Meßgenauigkeit bei einem Einstrahlwinkel von 70° Grad zur Oberflächennormalen realisiert werden; es hat sich jedoch gezeigt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei einem Einstrahlwinkel von 60° Grad oder weniger hinreichend genaue Meßergebnisse erzielt werden. Die Wahl des Einstrahlwinkels von 60° Grad bringt aber den zusätzlichen Vorteil, daß die Strahlenquelle weiter beabstandet vom Band angeordnet werden kann. Dadurch wird das Risiko verringert, daß die Strahlenquelle durch ein stark bewegtes Band oder den stark bewegten Bandanfang oder das stark bewegte Bandende berührt und beschädigt wird.In a preferred embodiment of the process, the light beam is at a fixed angle between 50 to 80 degrees to the surface normal on the surface to be examined Posted. However, the light beam is particularly preferred in one Angle of 60 degrees to the surface normal on the surface to be examined Posted. Although it is assumed in ellipsometric methods, that the greatest accuracy of measurement an angle of incidence of 70 ° degrees to the surface normal will be realized; However, it has been shown that after the inventive method even at a Einstrahlwinkel of 60 ° degrees or less sufficient accurate measurement results be achieved. The choice of the angle of incidence of 60 ° degrees brings but the extra Advantage that the radiation source further spaced from the band can be arranged. This will reduces the risk that the Radiation source by a strongly moving band or the strongly moving The beginning of the tape or the strongly moving end of the tape is touched and damaged.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lichtstrahl eine Wellenlänge von 632,8 nm haben und wird vorzugsweise von einem He-Ne-Laser erzeugt.According to one preferred embodiment the light beam is one wavelength of 632.8 nm and is preferably generated by a He-Ne laser.

In einer bevorzugten Ausführungsform mißt der Detektor den reflektierten Lichtstrahl mit einer Meßrate von 10 Hz bis 1 kHz, insbesondere bevorzugt von 20 bis 50Hz und ganz besonders bevorzugt 33 Hz. Es hat sich gezeigt, daß bei den auf dem Anwendungsgebiet üblichen Bandgeschwindigkeiten von 50 bis 3000 m/min. mit einer derartigen Abtastrate hinreichend genaue Online-Meßwerte erzeugt werden können. Die Meßrate kann jedoch zur Präzisierung der Meßmethode erhöht werden.In a preferred embodiment does that measure Detector the reflected light beam at a measuring rate of 10 Hz to 1 kHz, particularly preferably from 20 to 50 Hz and completely particularly preferably 33 Hz. It has been found that in the usual in the field of application Belt speeds of 50 to 3000 m / min. with such Sampling rate sufficiently accurate online measurements can be generated. The Measuring rate however, can be specified the measuring method elevated become.

Die in der Auswerteeinheit aus der ellipsometrischen Kenngröße des reflektierten Lichtstrahls ermittelten Meßwerte können stark schwanken. Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz stark schwankender Meßwerte der Mittelwert dieser Meßwerte eine sehr zuverlässige Information über die zu bestimmende Auflage enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermittelt die Auswerteeinheit den Meßwert deshalb als Mittelwert aus mindestens zehn Werten der aus den einzelnen Messungen des Detektors ermittelten ellipsometrischen Kenngröße, beispielsweise den Winkel DELTA-Werten, wobei die Auswerteeinheit besonders bevorzugt einen Mittelwert aus hundert Werten bildet.The in the evaluation unit from the ellipsometric characteristic of the reflected Measured light values can vary greatly. However, it has been shown that despite strongly fluctuating readings the mean of these measurements a very reliable one information about contains the condition to be determined. In a preferred embodiment According to the invention, the evaluation unit determines the measured value, therefore as an average of at least ten values of the individual Measurements of the detector determined ellipsometric characteristic, for example the angle DELTA values, the evaluation unit being particularly preferred an average of one hundred values.

Die Genauigkeit der von dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Ergebniswerte steigt mit der Zahl der zu berücksichtigenden Auswahlfaktoren und der dazugehörigen Zahl der in der Datenbank abgelegten Umrechnungsfunktionen. Auswahlfaktor für eine Umrechnungsfunktion kann beispielsweise ein oder können beispielsweise mehrere der nachfolgend genannten Parameter sein:

– Bandoberflächenstruktur (Rauhigkeit, Textur),
– Temperatur des Bandes,
– Materialeigenschaften des Bandes, wie beispielsweise die Art des Materials, also beispielsweise ob es sich um Stahl, Edelstahl, Weißblech(Stahl-Feinstblech, verzinnt bzw. verchromt), Aluminium, Kupfer und sonstige Metalle handelt oder beispielsweise die Stahlmarke, Materialklasse oder Oberflächenkennzahl,
– Informationen aus Voranlage, wie zum Beispiel vorgeschaltete Glühprozeß (Hauben- bzw. Durchlaufglühofen),
– Informationen über durch die Vorbehandlung entstandene Eigenschaften, wie beispielsweise die Härte, Festigkeit und Korngröße,
– Informationen über die Vorbehandlungsschichten, wie beispielsweise Phosphatierung, Chromatierung, chromfreie No-Rinse-Vorbehandlungschichten,
– Materialeigenschaft der Bandauflage bzw. Bandverschmutzung, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoff (organisch, anorganisch), Öl-, Rostschutz-, Emulsion, Oxide, Eisenabrieb, Partikel, Öl-Eisenverbindungen (Eisenseifen),
– Bandgeschwindigkeit.

The accuracy of the result values generated by the method according to the invention increases with the number of selection factors to be considered and the associated number of conversion functions stored in the database. Selection factor for a conversion function may be, for example, one or more of the following parameters, for example:

Band surface structure (roughness, texture),
- temperature of the band,
- Material properties of the band, such as the nature of the material, so for example, whether it is steel, stainless steel, tinplate (steel tinplate, tinned or chrome plated), aluminum, copper and other metals or, for example, the steel brand, material class or surface code,
- Information from pre-plant, such as upstream annealing process (hood or continuous annealing furnace),
Information about properties resulting from the pretreatment, such as hardness, strength and grain size,
Information about the pretreatment layers, such as phosphating, chromating, chromium-free no-rinse pretreatment layers,
- Material property of the tape or tape contamination, such as hydrocarbons, carbon (organic, inorganic), oil, rust, emulsion, oxides, iron, particles, iron-iron compounds (iron soaps),
- Belt speed.

Die Art der zur Verfügungstellung des Auswahlfaktors kann vielfältig und gemischt sein. So kann ein Auswahlfaktor manuell in die Auswerteeinheit eingegeben werden, beispielsweise ein firmeninternes Stichwort für einen bestimmten Metalltyp bzw. einen bestimmten Behandlungsschritt. Alternativ oder ergänzend kann ein Auswahlfaktor aus einem Meßwert eines weiteren Meßgeräts ermittelt werden, wie beispielsweise der Meßwert eines Temperaturmeßgeräts. Das weitere Meßgerät kann jedoch auch ein weiteres Ellipsometer, insbesondere bevorzugt ein weiteres Einwellen-Ellipsometer sein, das an einem anderen Meßort installiert ist. Beispielsweise kann in einer Bandbehandlungsanlage ein erstes Einwellen-Ellipsometer kurz nach dem Bandeinlauf vorgesehen sein. Mit diesem ersten Einwellen-Ellipsometer werden erste Meßwerte aus einer ellipsometrischen Kenngröße, beispielsweise dem Winkel DELTA des reflektierten Lichtstrahls für das erste Einwellen-Ellipsometer bestimmt. Diese ersten Meßwerte können Grundlage für die Auswahl der Umrechnungsfunktion in einer Auswerteeinheit eines zweiten Einwellen-Ellipsometers sein, das nach der Bandbehandlungsanlage installiert ist. Die ausgewählte Umrechnungsfunktion kann als Einflußgröße dann beispielsweise auch das Meßergebnis des ersten Einwellen-Ellipsometers haben.The way of providing the selection factor can be varied and mixed. Thus, a selection factor can be manually entered into the evaluation unit, for example, a company-internal keyword for a particular metal type or a particular treatment step. Alternatively or additionally, a selection factor can be determined from a measured value of a further measuring device, such as, for example, the measured value of a temperature measuring device. However, the further measuring device can also be another ellipsometer, particularly preferred another single-shaft ellipsometer installed at another location. For example, a first single-shaft ellipsometer may be provided shortly after the belt entry in a belt treatment plant. With this first single-shaft ellipsometer, first measured values are determined from an ellipsometric characteristic, for example the angle DELTA of the reflected light beam for the first single-shaft ellipsometer. These first measured values may form the basis for the selection of the conversion function in an evaluation unit of a second single-shaft ellipsometer which is installed after the strip treatment plant. The selected conversion function can then have, for example, the measurement result of the first single-shaft ellipsometer as the influencing variable.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann ein Auswahlfaktor aus einer Datenbank für Prozeßabläufe ausgelesen werden. Bandbehandlungsanlagen, in denen das Verfahren zur Bestimmung der Auflage Anwendung finden kann, werden häufig nach so genannten Stichplänen betrieben. In dem Stichplan ist beispielsweise angegeben, welches Band zu welchem Zeitpunkt von der Bandbehandlungsanlage behandelt wird. Die Auswerteeinheit kann für die Auswahl der Umrechnungsfunktion auf diese Informationen zurückgreifen.In a further preferred embodiment a selection factor can be read from a database for process flows. Strip Processing Lines, in which the method for determining the edition apply can, often become according to so-called pass-through plans operated. For example, the stitch plan indicates which one Tape at which time handled by the strip processing plant becomes. The evaluation unit can be used for the selection of the conversion function will rely on this information.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Auswahlfaktor auf Grundlage der Messung des Detektors und/oder auf Grundlage des in der Auswerteeinheit ermittelten Meßwerts, beispielsweise also auch auf Grundlage eines gemittelten Werts, ermittelt.In a preferred embodiment the selection factor is based on the measurement of the detector and / or on the basis of the measured value determined in the evaluation unit, for example, based on an average value, determined.

Die in der Datenbank abgelegten Umrechnungsfunktionen können einfache Kalibrierwerte sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Umrechnungsfunktion ein Polynom, wobei auch andere Umrechnungsfunktionen eingesetzt werden können.The Conversion functions stored in the database can be simple Be calibration values. In a preferred embodiment, the conversion function is a polynomial, using other conversion functions as well can be.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ergebniswert durch Synchronisierung mit einer Information über die Bandposition einer bestimmten Bandposition zugeordnet. Dies ermöglicht es, dem Prozeßleitsystem oder der grafischen Anzeige der Ergebniswerte die zusätzliche Information beizugeben, an welcher Stelle des Bandes der gerade eingespeiste bzw. gerade angezeigte Ergebniswert vorliegt.In a preferred embodiment the result value is obtained by synchronizing with information about the Tape position assigned to a specific tape position. This makes it possible the process control system or the graphical display of the result values the additional To give information at which point of the tape the straight fed or currently displayed result value is present.

Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn der Lichtstrahl auf einen Bereich des Metallbandes gerichtet wird, in dem das Metallband auf einer Rolle aufliegt. Dies führt zu einer Stabilisierung des Bandes und damit einer geringeren Schwankung der aus der ellipsometrischen Kenngröße des reflektierten Lichtstrahls ermittelten Werte.It has been shown that the inventive method achieved particularly good results when the light beam on a Area of the metal strip is directed, in which the metal band on a role rests. this leads to to a stabilization of the band and thus a smaller fluctuation of from the ellipsometric characteristic of the reflected Light beam determined values.

Die Quelle des Lichtstrahls, beispielsweise der Laser, und/oder der Detektor können fest installiert oder beispielsweise senkrecht zur Bandlaufrichtung in Bandbreitenrichtung traversierend ausgebildet sein. Durch ein Traversieren über die Bandbreite kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bandauflage über die gesamte Bandbreite gemessen werden.The Source of the light beam, for example the laser, and / or the Detector can permanently installed or, for example, perpendicular to the direction of tape travel Traversing be formed in the bandwidth direction. Through a Traverse over the bandwidth can with the inventive method, the tape support on the entire bandwidth can be measured.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zur Ermittlung einer Oberflächenauflage bei einer Trägerrauhigkeit mit einem Rauhigkeitswert von 0,05 bis 4 Mikrometer Ra eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß das vorgeschlagene Verfahren bei diesen Rauhigkeitswerten besonders gute Ergebnisse erzielt.The inventive method is preferred for determining a surface coverage at a carrier roughness used with a roughness value of 0.05 to 4 microns Ra. It has been shown that the proposed methods at these roughness values especially achieved good results.

Ferner wird das Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zur Ermittlung einer Bandauflage mit einer Schichtdicke von 1 bis 100 nm verwendet. Auch hier hat es sich gezeigt, daß die durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelten Ergebniswerte in diesem Schichtdickenbereich besonders präzise sind.Further the method is according to a preferred embodiment for determining a band support with a layer thickness of 1 to 100 nm used. Again, it has been shown that the by the inventive method determined result values in this layer thickness range especially precise are.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Bestimmung der Auflage auf einem bewegten Metallband eingesetzt werden, bei der das Metallband mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 3000 m/min. bewegt wird. Die einfachen Auswerteschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen es, auch bei diesen Bandgeschwindigkeiten eine für das Einsatzgebiet ausreichende Präzision zur Verfügung zu stellen.The inventive method Can be used to determine the support on a moving metal belt be at which the metal band at a speed of 50 up to 3000 m / min. is moved. The simple evaluation steps of the inventive method enable it, even at these tape speeds sufficient for the field of application precision to disposal to deliver.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following The invention is based on a merely one embodiment drawing closer explained. Show:

1 eine schematische Seitenansicht eines Endabschnitts einer Bandbehandlungsanlage und 1 a schematic side view of an end portion of a strip processing plant and

2 den Aufbau des erfindungsgemäß eingesetzten Einwellen-Ellipsometers in einer schematischen Seitenansicht. 2 the structure of the invention used single-shaft ellipsometer in a schematic side view.

Dargestellt sind ein erstes Einwellen-Ellipsometer 1, das oberhalb eines Bands 2 angeordnet ist, das im Bereich des Einwellen-Ellipsometers 1 über eine Rolle 3 geführt wird. Ein zweites Einwellen-Ellipsometer 4 ist auf die Unterseite des Bands 2 gerichtet, das im Bereich des zweiten Einwellen-Ellipsometers 4 über eine Rolle 5 geführt wird.Shown are a first single-shaft ellipsometer 1 that's above a band 2 arranged in the region of the single-shaft ellipsometer 1 about a role 3 to be led. A second single-shaft ellipsometer 4 is on the bottom of the tape 2 directed in the area of the second single-shaft ellipsometer 4 about a role 5 to be led.

2 zeigt den Einwellen-Laser 10 des Einwellen-Ellipsometers 1, von dem ein einwelliger Lichtstrahl 11 in einem Winkel 14, insbesondere 60°, auf die zu untersuchende Oberfläche des Bands 2 gesendet wird. In der 2 ist die Bandauflage 12 des Bands 2 dargestellt, deren Dicke mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird. Der Lichtstrahl wird von der Oberfläche des Bandes reflektiert und von einem von einem Detektor 13 des Einwellen-Ellipsometers aufgenommen. Die von dem Detektor ermittelten Signal werden über eine Datenleitung 6 (1) einer Auswerteeinheit 7 zugeführt. Die Auswerteeinheit ermittelt aus den ellipsometrischen Kenngrößen DELTA und/oder PSI des reflektierten Lichtstrahls einen Meßwert. Aufgrund eines über eine weitere Leitung 8 zugeführten Auswahlfaktors wählt die Auswerteeinheit aus einer Mehrzahl von in einer Datenbank abgelegten Um rechnungsfunktionen eine Umrechnungsfunktion aus und rechnet den Meßwert mittels der ausgewählten Umrechnungsfunktion in einen Ergebniswert um. 2 shows the single-wave laser 10 of the single-shaft ellipsometer 1 of which a single-wavelength light beam 11 at an angle 14 , in particular 60 °, on the surface of the tape to be examined 2 is sent. In the 2 is the band edition 12 of the band 2 represented, whose thickness is determined by the method according to the invention. The light beam is reflected from the surface of the belt and from one from a detector 13 of the single-shaft ellipsometer. The signal detected by the detector is transmitted via a data line 6 ( 1 ) of an evaluation unit 7 fed. The evaluation unit determines a measured value from the ellipsometric characteristics DELTA and / or PSI of the reflected light beam. Because of one over another line 8th supplied selection factor selects the evaluation of a plurality of stored in a database conversion functions a conversion function and converts the measured value by means of the selected conversion function into a result value.

Claims

Method for determining the support on a moving metal belt, in which: - a single-wavelength light beam of a single-shaft ellipsometer ( 1 ; 4 ) is transmitted to the surface to be examined at an angle ALPHA, - a light beam reflected from the surface ( 11 ) from a detector ( 13 ) of the single-shaft ellipsometer ( 1 ; 4 ), - in an evaluation unit ( 7 ) from the measurement signal of the detector at least one ellipsometric characteristic of the reflected light beam ( 11 ) a measured value is determined, - by the evaluation unit ( 7 ) is selected on the basis of at least one selection factor from a plurality of stored in a database conversion functions, a conversion function and / or parameters for a conversion function, - the measured value is converted by means of the selected conversion function into a result value.

Method according to claim 1, characterized in that the light beam ( 11 ) is sent at an angle of 60 ° to the surface normal to the surface to be examined.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the light beam ( 11 ) has a wavelength of 632.8 nm.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the detector ( 13 ) the reflected light beam ( 11 ) with a measuring rate of 33 Hz.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the evaluation unit ( 7 ) the measured value as an average of more than 10 values of the individual measurements of the detector ( 13 ) determined DELTA values.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a / the selection factor manually in the evaluation unit ( 7 ) is entered.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized that one Selection factor from a measured value another measuring device determined becomes.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized that one Selection factor is read from a database for process flows.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a selection factor based on the measurement of the detector ( 13 ) and / or on the basis of the evaluation unit ( 7 ) determined measured value is determined.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the selected Conversion function is a polynomial.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized that the Result value by synchronization with information about the Tape position is assigned to a specific tape position.

Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the light beam ( 11 ) on a portion of the metal strip ( 2 ), in which the metal strip ( 2 ) on a roll ( 3 ; 5 ) rests.

Use of the method according to one of claims 1 to 12 for determining a band support with a layer thickness of 1 up to 100 nm.

Use of the method according to one of claims 1 to 12 for determining the support on a moving metal strip ( 2 ), in which the metal strip ( 2 ) is moved at a speed of 50 to 3000 m / min.