DE2400904A1 - Verfahren und vorrichtung zur homogenitaetskontrolle metallischer extra duenner auf glas abgeschiedener schichten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur homogenitaetskontrolle metallischer extra duenner auf glas abgeschiedener schichtenInfo
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Description
Vereinigte Glaswerke, G.m.b.H. Aachen, Oppenhoffallee 145
Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätskontroile
metallischer extra dünner auf Q-las abgeschiedener
Schichten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Homogenitätskontrolle metallischer extra dünner auf Glas abgeschiedener
Schichten.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit halbreflektierenden Verglasungen, letztere erhält man, indem man
auf eine Oberfläche der Verglasung eine sehr dünne durchscheinende Schicht eines Metalls oder eines Metalloxyds
abscheidet.
Diese Abscheidung erfolgt im allgemeinen entweder durch
Zerstäubung oder durch Vakuumaufdämpfung.
Die Dicke der abgeschiedenen Schicht liegt in der Grcßan-
409830/0773
2 -
ο
Ordnung von 100 bis 500 A ·
Ordnung von 100 bis 500 A ·
Sehr wichtig ist, daß diese Schicht vollkommen homogen ist, da die kleinsten Differenzen dem Auge erkennbar
sind und das Produkt deklassieren.
Bis jetzt erfolgte die Homogenitätskontrolle der Schicht entweder durch einfache Inaugenscheinnahme oder durch
Projektion unter verschiedenen Winkeln auf einen Schirm.
Das erste Verfahren ist kostspielig und hat den Nachteil, subjektiv zu sein.
Das zweite weist darüber hinaus den Jfehler auf, daß die
der reflektierenden Schicht/eigenen Pehler mit denen der
Glasscheibe und der zweiten Fläche eigenen sich kumulieren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, durch welches es möglich wird, gleichzeitig die Regelmäßigkeit der
Abscheidung sowie ihre Verfärbung zu kontrollieren, ohne daß die genannten Nachteile in Kauf zu nehmen wären.
Das Verfahren nach der Effindung zeichnet sich dadurch
aus, daß die Lichtstärkeänderungen oder -Schwankungen des reflektierten Teils eines unter geringem Einfallswinkel
auf die zu untersuchende Oberfläche gestrahlten Lichtes für gewisse genau festgelegte Wellenlängen gemessen
werden.
Die zur Messung dienenden Wellenlängen können je nach der Zusammensetzung der metallischen reflektierenden
Schicht unterschiedlich sein.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll
409830/0773
nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden in denen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung zeigt;
Fig. 2 zeigt die eigentliche Meßvorrichtung;
Fig. 3 zeigt das elektrische Schaltbild der Meßvorrichtung; und die
Fig. 4 und 5 geben repräsentative Kurven für die Änderungen des Reflektionsvermögens als
Funktion der Wellenlänge für Schichten gegebener Natur.
Fig. 1 zeigt eine Glasscheibe 1 mit halbreflektierender Schicht 2, die auf einem Gestell 3 angeordnet ist.
Die Glasscheibe wird während der Kontrolle " translatorisch
bei gleichförmiger Geschwindigkeit in einer Richtung senkrecht zur Figurenebene bewegt.
Die Meßvorrichtung nach der Erfindung 4 ist selbst auf dem Träger 5 angeordnet.
Sie wird während der Messung längs der Gleitschienen mit Hilfe eines Motors 7 hin und her bewegt. Die GleitschJHien
6 haben die gleiche Neigung wie das Gestell 3 bezüglich der Vertikalen ( beispielsweise 9° ). Die eigentliche
Meßvorrichtung 4 wird durch Verstärkereinrichtungen 8, Indikatoren und Aufzeichner 10 vervollständigt.
Fig. 2 läßt schematisch die Arbeitsweise der Vorrichtung 409830/0773 " 4 ~
- 4 -erkennen. Diese umfaßt im wesentlichen zwei Teile.
Der Projektionsteil 11 umfaßt zunächst eine Projektionslampe
12 ( beispielsweise eine Projektionslampe von 24 Volt, 250 Watt, eine Joddampflampe ) und eine Membran 13 . Diese
ist mit der optischen Sirene 14 gekoppelt, deren Zweck es ist, das Lichtbündel auf eine bestimmte Frequenz zu
modulieren, um leicht beim Empfang die störenden Lichtnebeneffekte zu eliminieren. Vervollständigt wird sie
durch eine Linse 15» die das projizierte Bündel in ein
Lichtbündel mit parallelen Strahlen umformt.
Der Empfängerteil 16 umfaßt einen !Strahlenteiler mit drei
Ausgängen 17, drei PiItern 18, 19, 20 und drei photoempfindlichen
Zellen 21, 22, 23, bei denen es sich beispielsweise um Photovervielfacher handelt.
Die Arbeitsweise ist die folgende.
Das Lichtbündel paralleler Strahlen 24, das beispielsweise auf eine Frequenz von 400 Hz moduliert ist, wird unter
einem Einfallswinkel von 5 ° auf die zu kontrollierende Oberfläche 2 projiziert.
Ein Teil 25 dieses Bündels wird reflektiert und trifft orthogonal auf die Fläche 26 des Bündelteilers 17 auf.
Die beiden halbreflektierenden Srenzflachen 27 und 28
schicken unter rechtem Winkel einen Teil des empfangenen Lichtes gegen die Filter 18 unß 19 zurück.
Ein dritter Teil des reflektiertes Bündels geht ohne Ablenkung
weiter und trifft auf ä&s PiIter 20.
409830/0773 " 5 "
Die monochromatischen !Filter 18,19» 20 lassen nur eine
Strahlung genau festgelegter Wellenlänge durch, die in Abhängigkeit wider Art der reflektierenden Strahlung 2
gewählt werden.
Die empfangene Strahlung' erzeugt in den Photοvervielfachern
elektrische Ströme, deren Stärke direkt proportional der Stärke der Strahlung ist.
Insbesondere erzeugt jede Unregelmäßigkeit der Abscheidung
2 oder jede Veränderung der Färbung eine Veränderung in der von" einem der Photοvervielfacher abgegebenen
elektrischen Stromstärke.
Diese Veränderungen oder Schwankungen sind somit charakteri
stisch für die Qualität der Abscheidung.
Die von den photovervielfachenden Zellen 21, 22, 23 abgegebenen elektrischen Ströme werden durch Verstärker 8 verstärkt
und werden dann in anzeigenden oder aufzeichnenden Geräten 9 oderlO gemessen.
Sie können auch mit Markierungswerten verglichen werden
und können, wenn die Veränderungen ein gewisses Niveau überschreiten,optische oder akustische Warnsignale aus- .
lösen.
Sie können auch verwendet werden, um gewisse Operationen zur selbsttätigen Steuerung der Oberflächenbehandlung der
Scheibe 1 durchzuführen.
Fig. 3 zeigt schematisch' die elektrische !Schaltung.
40*9830/07 7 3
Diese umfaßt einen Speiseteil und einen Informätionsbehandlungsteil.
Der Speiseteil umfaßt eine Hochspannungsquelle 29
(1,2 Kv) zur Speisung der Photovervielfaeher 21, 22 und
23, eine Gleichstromquelle 30(24V) für die Projektionslampe
12, einen Transformator mit einer Spannung von 42 V auf der Sekundärseite zur Speisung des mit 3 000 Umdrehungen
pro Minute laufenden Synchronmotörs, der eine optische Sirene 14 betätigt.
Der Informationsbehandlungateil umfaßt einen Meöverstärker
und Anzeige- und Aufzeichnungsgeräte.
Der Verstärker 8 besteht aus drei parallelen gleichen Kanälen.
Jeder Kanal behandelt das von einem Photovervielfaeher
gelieferte Signal. Die Ausgangsspannungen der Photovervielfaeher werden an ELehpotentiometer 31, 32, 33
und dann an Selektionsverstärker 3.4, 35, 3$ gegeben. Diese Verstärker sind mit Hilfe von Operationsverstärkern aufgebaut;
werden als Breitbandfilter verwendet. Me mittlere Frequenz liegt bei etwa 400 Hz. Die Ausgangssignale des
Verstärkers werden gleichgerichtet und an den Kompensationsaufzeichner und die Indikatorvorriehtung übertragen.
Da der Verstärker für kleine Ausgangssignale nicht linear arbeitet, wird der Punkt Hüll des AufZeichners auf 1,3 V
geregelt.
Der Meßbereich für jeden Kanal liegt praktisch bei 15 bis
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- 7 50 5έ.
Die Pig. 4 und 5 zeigen "beispielsweise Reflektionskurven
unter im wesentlichen normalem Einfalls<-winkel an Schichten
von £5£sen und/oder Chrömoxyd als Funktion der Wellenlänge
für verschiedene Färbungsgrade: schwach, normal, stark.
Die für die Zontrolle der Schichten auf der Basis von Cr. Ee gewählten eiiarakteristischen Wellenlängen hatten
Wellenlängen von 439nm und 766nm. Zur Kontrolle von Schichten auf Gr.-Basis lagen die Wellenlängen hei
360nm, 439 m unä 766 nm.
Für die erste Wellenlänge ( 360 um ) ist es möglich,
ein Filter 360 nm/30 nm ( Breite in mittlerer Höhe )
sowie einen Photovervielfaeher vom fyp 931 A /RCA zu
verwenden.
Für die zweite Wellenlänge ( 439 xan) verwendete man
ein Filter voß 459 um / 10 um { Breite in mittlerer
Höhe ) und auch einen Photovervielfaeher vom 3?yp 931 A/RCA.
die dritte Xfellenlänge { 766 am) verwendete man
ein Filter von 766 nm/ IO nm ( Breite in mittlerer Höhe ) sowie einen Fotovervielfacher vom £yp 7164 R/RCA.
Man stellt fest, daß "bei Verwendung dieser Wellenlängen
beim YerfaTbtren naefe der Erfindung es möglich wird.3 eine
extrem eiapfinölieke Information "feeaugliefe. d©r Hoaogenitäts-
oder Färhimgsänderungen fler abgeschiedenen Schicht,
in Übereinstimmiing mit äen durch das Auge gewonnenen
Eindruck zu erhalten»
r die Genauigkeit der Messungen Ist ©s wichtig,' daß
öle Pliotovervielfacher auf konstanter Temperatur { etwa 400C)
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"."■■' - 8 -
gehalten werden, ivas man ohne Schwierigkeiten erreicht,
indem man sie in zweckmäßigen Kammern mit Hilfe eines
Shersostats und einer Heiseinrichtung isoliert.
Aufgrund dieser Vorkehrungen wurde es möglich, eine ausgezeichnet© Empfindlichkeit und eine S-enauigkeit
■ in äer Größenordnung ύοώ. - O55 f* ia. den Messungen zu
erhalten, Es war auf diese Weise möglich,die Homogenität
der Abscheidung bei der Herstellung hallsreflektierender
Yerglasungen wesentlich su verbessern.
Zusammengefaßt kann also gesagt werden:
Me Erfindung "betrifft ein Yerfahren zur Homogenitätskontrolle extra dünner auf Glas abgeschiedener Schichten,
Dieses "besteht darin, die Mehtstärkeänderungen des
reflektierenden !Teils eines Isiehfbündels zu messen,
das unter geringem !Einfallswinkel auf die zu untersuchende
Oberfläche für gewisse genau festgelegte Wellenlängen ausgestrahlt wird.
Dieses Yerfahren ermöglicht es, die Qualität halbreflektierender -Gläser durch chiffrierte Messungen zu übertragen
und ^eden Fehler in der subjektiven Beurteilung der Produkte zu eliminieren.
Patentansprüche — 9 —
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Claims (1)
- M04538PATENTANSPRÜCHE1.) Verfahren zur HomogenitätskontrolXe metallischer extra dünner auf Glas abgeschiedener Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen oder Schwankungen in der Lichtstärke des reflektierten Q?eils eines Lichtbündels, das unter geringem Einfalls'-winkel auf die zu untersuchende Oberfläche gesandt wirds für gewisse genau festgelegte Yälenlängen gemessen werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Messung dienenden Wellenlängen als Punktion der Zusammensetzung der metallischen reflektierenden Schicht gewählt werden.3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, durchgeführt an Schichten auf der Basis von Ghrom und Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Messung dienenden Wellenlängen in den Zonen blau ( 439 nm ) und nahes infrarot ( 766 nm ) des Spektrums gewählt werden.4. Ver&hren nach einem der Ansprüche 1 und 2, durchgeführt an Schichten auf Chrombasis, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Messung dienenden Wellenlängen in den Zonen ultraviolett ( 360 nm ), blau — ( 439 nm ) und nahes infrarot ( 766 nm ) des Spektrums gewählt werden.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen charakteristischen Signale für die Lichtstärkeänderungen in Aufzeichnervorrichtungpigesammelt409830/0773- ίο -400S04- ίο -und mit Grenzwerten verglichen werden»β. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle einer planen . ' * Oberfläche die Meßanordnung längs einer Achse senkrecht zur Versäiiebungsrichtung der zu kontrollierenden Platte hin- und herbeweglich ausgebildet ist.7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung einerseits eine Projektionsvorrichtung (11), andererseits einen Aufnehmerteil für die Behandlung des reflektierten Bündels (16) aufweist, wobei die beiden Teile dieser Anordnung bezüglich einander aufder gleichen Seite der zu kontrollierenden Oberfläche fläche fest sind.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet ,daß dem an sich bekannten Projektor ein Prequenzmodulator (14) zugeordnet ist.9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängerteil aus einem Bündelteiler (17),monochromatischen Filtern (18, 19, 20) und photoempfindlichen Zellen (21, 22, 23 ) zusammengesetzt ist.409830/0773
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7300813 | 1973-01-11 | ||
| FR7300813A FR2229323A5 (de) | 1973-01-11 | 1973-01-11 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2400904A1 true DE2400904A1 (de) | 1974-07-25 |
| DE2400904B2 DE2400904B2 (de) | 1976-08-05 |
| DE2400904C3 DE2400904C3 (de) | 1977-03-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2589578A1 (fr) * | 1985-11-05 | 1987-05-07 | Univ Reims Champagne Ardenne | Procede et dispositif de controle optique par reflexion d'un materiau ou composant semi-transparent |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2589578A1 (fr) * | 1985-11-05 | 1987-05-07 | Univ Reims Champagne Ardenne | Procede et dispositif de controle optique par reflexion d'un materiau ou composant semi-transparent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1006805B (it) | 1976-10-20 |
| BE809616A (fr) | 1974-07-10 |
| ES422223A1 (es) | 1976-04-16 |
| DE2400904B2 (de) | 1976-08-05 |
| FR2229323A5 (de) | 1974-12-06 |
| BR7400140D0 (pt) | 1974-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |