RU2701783C2 - Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products - Google Patents

Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products Download PDF

Info

Publication number
RU2701783C2
RU2701783C2 RU2018103116A RU2018103116A RU2701783C2 RU 2701783 C2 RU2701783 C2 RU 2701783C2 RU 2018103116 A RU2018103116 A RU 2018103116A RU 2018103116 A RU2018103116 A RU 2018103116A RU 2701783 C2 RU2701783 C2 RU 2701783C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
dielectric
flat
optical
measuring system
Prior art date
Application number
RU2018103116A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018103116A (en
RU2018103116A3 (en
Inventor
Валерий Генрихович Гуляев
Иван Валерьевич Гуляев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ)
Priority to RU2018103116A priority Critical patent/RU2701783C2/en
Publication of RU2018103116A publication Critical patent/RU2018103116A/en
Publication of RU2018103116A3 publication Critical patent/RU2018103116A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2701783C2 publication Critical patent/RU2701783C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to information-measuring equipment and can be used for measurement of thickness and weight of flat articles from dielectric materials of semiconductor plates as blanks for electronic devices and medical products in the form of tablets and capsules at automation of technological processes of their manufacturing and control. In information-measuring system of thickness and mass of dielectric flat products containing dielectric insert with capacitor plates, in the gap between which a movable dielectric flat article is placed, and an information recording unit, made in form of a series-connected optically connected laser diode, polariser, Pockels electrooptical cell, analyzer, photodiode, output of which is connected to input of keyboard controlled microcontroller, comprising microprocessor, amplifier and analogue-to-digital converter, output of microcontroller is connected to liquid crystal display, and Pockels cell comprises an electrooptic crystal with two electrodes outside it, which are in series connected to capacitor plates, at that, on one side of the electro-optical crystal of the Pockels cell there is a flat mirror, and on the other side - a correcting plate, a polariser-light analyzer connected through optical connectors to a controller connected to a liquid crystal display and a visualization system.
EFFECT: technical result of using invention consists in improvement of measurement accuracy, simplification of technical implementation and protection against influence of external electromagnetic fields.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины и массы плоских изделий из диэлектрических материалов полупроводниковых пластин в качестве заготовок для электронных приборов и лекарственных средств в форме таблеток и капсул при автоматизации технологических процессов их изготовления и контроля.The invention relates to information-measuring equipment and can be used to measure the thickness and mass of flat products from dielectric materials of semiconductor wafers as blanks for electronic devices and medicines in the form of tablets and capsules in the automation of technological processes for their manufacture and control.

Известно устройство для измерения толщины плоского изделия и способ его реализации (патент №2107257, кл. G01B 7/06, H01L 21/66, опубл. 20.03.1998 г.). Согласно известному способу первоначально измеряют информационный сигнал, характеризующий емкость конденсатора, образованного двумя измерительными электродами. Затем в зазор этого конденсатора параллельно плоскостям электродов вводят контролируемое изделие таким образом, чтобы ее поверхность не соприкасалась с поверхностями измерительных электродов датчика. После введения в зазор между электродами измерительного датчика контролируемого объекта измеряют информационный сигнал, характеризующий изменение емкости датчика. Величина изменения информационного сигнала будет определяться толщиной контролируемого объекта и его диэлектрическими характеристиками. Предварительно по образцам эталонной толщины для каждого вида исследуемого материала строят калибровочные зависимости, с использованием которых непосредственно без последующих вычислений находят однозначно соответствие между величиной измерительного информационного параметра и толщиной контролируемого объекта. Устройство, используемое для реализации способа, содержит держатель контролируемого образца, выполненный в виде разомкнутой и замкнутой рамки с возможностью введения образца в зазор между электродами не касаясь их поверхности. Электроды подключены к блоку регистрации в состав которого входят измерительная схема, усилитель высокой частоты и фазовый детектор, а также генератор высокой частоты, соединенный с измерительной схемой и посредством фазового вращателя с фазовым детектором. В качестве измерительной схемы предпочтительна мостовая схема.A device for measuring the thickness of a flat product and a method for its implementation (patent No. 2107257, class G01B 7/06, H01L 21/66, publ. March 20, 1998) are known. According to the known method, an information signal is initially measured, which characterizes the capacitance of a capacitor formed by two measuring electrodes. Then, a controlled article is introduced into the gap of this capacitor parallel to the planes of the electrodes so that its surface does not come into contact with the surfaces of the measuring electrodes of the sensor. After introducing a controlled object into the gap between the electrodes of the measuring sensor, an information signal is measured that characterizes the change in the sensor capacitance. The magnitude of the change in the information signal will be determined by the thickness of the controlled object and its dielectric characteristics. Preliminarily, calibration dependences are constructed from samples of the reference thickness for each type of material to be studied, using which directly without subsequent calculations they unequivocally find the correspondence between the value of the measuring information parameter and the thickness of the controlled object. The device used to implement the method includes a holder of a controlled sample made in the form of an open and closed frame with the possibility of introducing a sample into the gap between the electrodes without touching their surface. The electrodes are connected to the registration unit, which includes a measuring circuit, a high-frequency amplifier and a phase detector, as well as a high-frequency generator connected to the measuring circuit and by means of a phase rotator with a phase detector. As a measuring circuit, a bridge circuit is preferred.

Недостатком известного технического решения следует признать сложность технической реализации держателя контролируемого образца и его ограниченность при измерении потока контролируемых образцов. Низкое быстродействие измерительного устройства и его восприимчивость к внешним электромагнитным воздействиям, что повышает технические требования к помехозащищенности измерительной системы.A disadvantage of the known technical solution should recognize the complexity of the technical implementation of the holder of the controlled sample and its limitations when measuring the flow of controlled samples. The low speed of the measuring device and its susceptibility to external electromagnetic influences, which increases the technical requirements for noise immunity of the measuring system.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является информационно-измерительная система контроля толщины диэлектрических пленок и плоских изделий (патент РФ №149868 U1, кл. G01B 7/06, опубл. 20.01.2015 г., Бюл. №2). Это устройство принято за прототип предлагаемого изобретения. В информационно-измерительной системе контроля толщины диэлектрических пленок и плоских изделий, содержащей обкладки конденсатора, в зазоре между которыми размещена подвижная диэлектрическая пленка или плоское изделие, и блок регистрации информации выполнен в виде последовательно оптически соединенных лазерного диода, поляризатора, электрооптической ячейки Поккельса, анализатора, фотодиода, выход которого подключен ко входу управляемого клавиатурой микроконтроллера, содержащего микропроцессор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (не показаны), выход микроконтроллера соединен с жидкокристаллическим индикатором, а ячейка Поккельса содержит электрооптический кристалл с двумя электродами снаружи его, которые последовательно соединены электрически с обкладками конденсатора.Closest to the technical nature of the present invention is an information-measuring system for controlling the thickness of dielectric films and flat products (RF patent No. 149868 U1, class G01B 7/06, publ. 01.20.2015, Bull. No. 2). This device is taken as a prototype of the invention. In the information-measuring system for controlling the thickness of dielectric films and flat products containing capacitor plates, in the gap between which is a movable dielectric film or flat product, and the information recording unit is made in the form of serially optically connected laser diode, polarizer, Pockels electro-optical cell, analyzer, a photodiode whose output is connected to the input of a keyboard-controlled microcontroller containing a microprocessor, an amplifier, and an analog-to-digital converter azovatel (not shown) of the microcontroller output is connected to a liquid crystal display, a Pockels cell contains an electro-optic crystal with its outside two electrodes which are electrically connected in series with the capacitor plates.

Однако прототип имеет ряд недостатков. Конструкция измерительного конденсатора предполагает измерение толщины диэлектрических пленок и протяженных плоских изделий, не решает задачу измерения толщины и массы плоских диэлектрических изделий малых по размеру (таблетированных форм). В измерительной системе применяется классическая ячейка Поккельса с однократным прохождением световой волны через оптический кристалл, что ограничивает точность измерений.However, the prototype has several disadvantages. The design of the measuring capacitor involves measuring the thickness of dielectric films and extended flat products; it does not solve the problem of measuring the thickness and mass of flat dielectric products of small size (tableted forms). In the measuring system, a classic Pockels cell is used with a single passage of a light wave through an optical crystal, which limits the accuracy of the measurements.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая система, является расширение возможностей измерения параметров плоских диэлектрических изделий малых размеров (таблетированных форм), их толщины и массы, увеличение точности измерений, надежности и защиты от влияния внешних электромагнитных полей.The task to be solved by the claimed system is aimed at expanding the capabilities of measuring the parameters of flat dielectric products of small sizes (tablet shapes), their thickness and mass, increasing the accuracy of measurements, reliability and protection from the influence of external electromagnetic fields.

Поставленная задача решается тем, что в информационно-измерительной системе контроля толщины и массы диэлектрических плоских изделий, содержащей диэлектрическую вставку с обкладками конденсатора, в зазоре между которыми размещено подвижное диэлектрическое плоское изделие, и блок регистрации информации выполненный в виде последовательно оптически соединенных лазерного диода, поляризатора, электрооптической ячейки Поккельса, анализатора, фотодиода, выход которого подключен ко входу управляемого клавиатурой микроконтроллера, содержащего микропроцессор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, выход микроконтроллера соединен с жидкокристаллическим индикатором, а ячейка Поккельса содержит электрооптический кристалл с двумя электродами снаружи его, которые последовательно соединены с обкладками конденсатора, при этом с одной стороны от электрооптического кристалла ячейки Поккельса размещено плоское зеркало, а с другой стороны корректирующая пластина, поляризатор-анализатор света, соединенный через оптические разъемы с контроллером, соединенным с жидкокристаллическим индикатором и системой визуализации.The problem is solved in that in the information-measuring system for controlling the thickness and mass of dielectric flat products containing a dielectric insert with capacitor plates, in the gap between which is a movable dielectric flat product, and an information recording unit made in the form of a series-optically connected laser diode, polarizer , electro-optical Pockels cell, analyzer, photodiode, the output of which is connected to the input of a keyboard-controlled microcontroller, contains A microprocessor, an amplifier, and an analog-to-digital converter, the output of the microcontroller is connected to a liquid crystal indicator, and the Pockels cell contains an electro-optical crystal with two electrodes outside it, which are connected in series with the capacitor plates, and a flat mirror is placed on one side of the Pokels cell electro-optical crystal, and on the other hand, a correction plate, a polarizer-analyzer of light, connected through optical connectors to a controller connected to the liquid crystal with an indicator and visualization system.

В качестве поляризуемого напряжением кристалла могут быть использованы кристаллы танталата лития LiTaO3, ниобата лития LiNbO3, бета барата бария ВВО и кристаллы серии КТР.Crystals of lithium tantalate LiTaO 3 , lithium niobate LiNbO 3 , barium barbate BBO, and KTP series crystals can be used as a voltage-polarized crystal.

На чертеже изображена функциональная схема измерителя.The drawing shows a functional diagram of the meter.

Измеритель содержит измерительную вставку 1 из диэлектрического материала, встроенную в систему транспортирования 18 плоских диэлектрических изделий 19, на которой расположены цилиндрические обкладки измерительного конденсатора 2, соединенные последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора 3 с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла танталата лития (LiTaO3).The meter contains a measuring insert 1 of dielectric material integrated in the transportation system 18 of flat dielectric products 19, on which are located the cylindrical plates of the measuring capacitor 2, connected in series with the plates of the recording capacitor 3 with a dielectric insert from a voltage polarized lithium tantalate crystal (LiTaO 3 ).

С одной стороны от регистрирующего конденсатора 3 размещено плоское зеркало 8, а с другой стороны корректирующая пластина 4, поляризатор-анализатор света 5, соединенный оптической линией 9 через градиентную цилиндрическую линзу 6, оптические разъемы 7 и 10 через устройство ввода излучения в оптическое волокно 11 с лазерным излучателем 12 и фотоприемником (кремниевый фотодиод) 13, соединенным через преобразователь тока в напряжение и усилитель 14 с микроконтроллером 15, соединенным с жидкокристаллическим индикатором 16 и системой визуализации 17.A flat mirror 8 is placed on one side of the recording capacitor 3, and on the other hand, a correction plate 4, a polarizer-light analyzer 5, connected by an optical line 9 through a gradient cylindrical lens 6, optical connectors 7 and 10 through an optical fiber input device 11 s a laser emitter 12 and a photodetector (silicon photodiode) 13 connected through a current to voltage converter and amplifier 14 with a microcontroller 15 connected to a liquid crystal display 16 and a visualization system 17.

Информационно-измерительная система работает следующим образом.Information-measuring system operates as follows.

Плоское диэлектрическое изделие 19 при прохождении между цилиндрическими обкладками измерительного конденсатора 2 вызывает изменение его емкости, что приводит к изменению напряженности электрического поля в последовательно включенном регистрирующем конденсаторе 3. Это вызывает амплитудную модуляцию светового потока, проходящего через диэлектрическую вставку из поляризуемого напряжением кристалла танталата лития (Li Та O3). Световой поток генерируется лазерным излучателем 12, передается через устройство ввода излучения в оптическое волокно 11 и разъем с разветвителем 10 по световоду волоконно-оптического кабеля 9 через оптический разъем 7 и градиентную цилиндрическую линзу 6 в призму Глана 5, которая на входе светового потока используется в качестве поляризатора. После прохождения поляризатора световой поток приобретает линейную поляризацию, проходит в прямом и, отразившись от плоского зеркала 8, обратном направлениях через регистрирующий конденсатор 3 (амплитудный оптический модулятор света, основанный на поперечном эффекте Поккельса) и корректирующую пластину 4, которая осуществляет оптическое смещение первого рода, преобразуя входящие в нее световые волны с круговой поляризацией в световые волны с линейной поляризацией. Дважды амплитудно-модулированный световой поток проходит через призму Глана 5, которая на выходе светового потока используется в качестве анализатора и по световоду волоконно-оптического кабеля 9 через оптический рзъем с разветвителем 10 поступает на регистрацию в фотоприемник 13, с выхода которого электрический сигнал через преобразователь тока в напряжение и усилитель 14 передается на обработку согласно алгоритму в микроконтроллер 15, с выхода которого информация поступает на индикатор 16 и систему визуализации 17, информационно связанную с АСУ ТП (автоматизированной системой управления технологическими процессами). Микроконтроллер создает образ представления результатов измерения толщины и массы плоских диэлектрических изделий в виде цифр, графиков, гистограмм на индикаторе 16. Повышение точности измерения в информационно-измерительной системе достигается путем удвоения длины оптического пути светового потока в электрооптическом элементе за счет отражения в плоском зеркале.A flat dielectric product 19 passing between the cylindrical plates of the measuring capacitor 2 causes a change in its capacitance, which leads to a change in the electric field strength in the recording capacitor 3 connected in series. This causes amplitude modulation of the light flux passing through the dielectric insert from the voltage polarized lithium tantalate crystal (Li Ta O 3 ). The luminous flux is generated by the laser emitter 12, transmitted through the radiation input device to the optical fiber 11 and the connector with the splitter 10 through the optical fiber of the optical fiber cable 9 through the optical connector 7 and the gradient cylindrical lens 6 to the Glan prism 5, which is used as the input of the light flux polarizer. After passing through the polarizer, the light flux acquires linear polarization, passes in the forward direction, and is reflected from the plane mirror 8, in the opposite directions through the recording capacitor 3 (amplitude optical light modulator based on the Pockels transverse effect) and a correction plate 4, which carries out optical bias of the first kind, transforming circularly polarized light waves into it into linearly polarized light waves. Twice the amplitude-modulated light flux passes through a Glan prism 5, which is used as an analyzer at the output of the light flux and, through an optical fiber with a fiber optic cable 9, is transmitted to the photodetector 13 through an optical connector with a splitter 10, from the output of which an electric signal is transmitted through a current converter in the voltage and amplifier 14 is transmitted for processing according to the algorithm to the microcontroller 15, the output of which information is fed to the indicator 16 and the visualization system 17, information related S with automatic process control system (automated process control system). The microcontroller creates an image of the representation of the results of measuring the thickness and mass of flat dielectric products in the form of numbers, graphs, histograms on the indicator 16. Improving the measurement accuracy in the information-measuring system is achieved by doubling the length of the optical path of the light flux in the electro-optical element due to reflection in a flat mirror.

Примененная в устройстве оптическая схема позволяет использовать только одну призму Глана одновременно в качестве поляризатора и анализатора, что технически упрощает устройство. Применение волоконно-оптических световодов значительно повышает помехозащищенность измерителя от внешних электромагнитных полей.The optical scheme used in the device allows you to use only one Glan prism at a time as a polarizer and analyzer, which technically simplifies the device. The use of fiber optic fibers significantly increases the noise immunity of the meter from external electromagnetic fields.

В информационно-измерительной системе контроля толщины и массы диэлектрических плоских изделий измерительная вставка 1 размещается вертикально между транспортирующими плоское изделие 19 верхней (подающей) и нижней (принимающей) лентами 18, что обеспечивает механическую развязку движения изделия между электродами измерительного конденсатора 2.In the information-measuring system for controlling the thickness and mass of dielectric flat products, the measuring insert 1 is placed vertically between the upper (supply) and lower (receiving) tapes 18 transporting the flat product 19, which provides mechanical isolation of the product movement between the electrodes of the measuring capacitor 2.

Для измерения толщины контролируемого изделия через измерительную систему предварительно пропускают плоские диэлектрические образцы эталонной толщины для каждого вида исследуемого материала. Строят калибровочные зависимости амплитуды информационного сигнала от толщины эталонных образцов. Толщина контролируемого изделия определяется по измеренному сигналу с использованием полученных калибровочных зависимостей без последующих вычислений.To measure the thickness of the controlled product, flat dielectric samples of a reference thickness for each type of material to be studied are previously passed through the measuring system. The calibration dependences of the amplitude of the information signal on the thickness of the reference samples are built. The thickness of the controlled product is determined by the measured signal using the obtained calibration dependencies without further calculations.

Масса диэлектрического плоского изделия m определяется по формуле m=K×S, где K - калибровочный массовый коэффициент, определяемый экспериментально при пропускании через измерительную вставку стандартной калибровочной массы данного измеряемого изделия mcm, S - площадь, ограниченная кривой графической зависимости интенсивности сигнала датчика от времени за период измерения.The mass of a dielectric flat product m is determined by the formula m = K × S, where K is the calibration mass coefficient determined experimentally by passing the standard calibration mass of the measured product m cm through the measuring insert, S is the area bounded by the curve of the graphical dependence of the sensor signal intensity on time for the measurement period.

Калибровочный коэффициент определяется согласно зависимости:

Figure 00000001
где Scm - площадь, ограниченная кривой графической зависимости интенсивности сигнала датчика за контрольный период измерений.The calibration factor is determined according to:
Figure 00000001
where S cm is the area bounded by the curve of the graphical dependence of the intensity of the sensor signal for the control period of measurements.

В качестве регистрирующего конденсатора 3 использована электрооптическая ячейка Поккельса, представляющая кристалл танталата лития размером 6×6×30 мм с напыленными электродами из G+Au на X-поверхности, производства ООО «Элан» (г. Санкт-Петербург). (Возможно также применение кристаллов ниобата лития, бета барата бария и КТР). В качестве поляризатора-анализатора света 5 использована призма Глана и пластина λ/8 4 производства ООО «Элан» (г. Санкт-Петербург). В качестве лазерного излучателя 12 использован лазерный модуль KLM - Д650-5-5 с блоком питания производства «ФТИ-Оптроник» (г. Санкт-Петербург). В качестве приемника оптического излучения 13 использован лавинный фотодиод серии SAE 650 НМ производства компании Laser Components (Германия). Преобразователь тока в напряжение и усилитель 14 собран на интегральной схеме МАХ 323 2 CUE+ производства Maxim integrated (США). В качестве микроконтроллера 15 использован микроконтроллер cFP - 2020 производства фирмы Nationale Instruments (Венгрия). В качестве индикатора 16 использован монитор «Acer», LSD Monitor V 193А (Китай). В качестве системы визуализации 17 может быть использован любой компьютер не ниже Pentium 4, 1.5 ГГц. Для оптической связи применен многомодовый оптический кабель 9 с торцевыми линзами 6, 11 и оптическими разъемами 7, 10 для ввода-вывода светового потока производства завода «Еврокабель-1» (Россия), возможно применение оптического кабеля BELDEN GIPS2E2 (США) и других производителей.As the recording capacitor 3, an electro-optical Pockels cell was used, representing a 6 × 6 × 30 mm lithium tantalate crystal with deposited electrodes from G + Au on the X-surface manufactured by Elan LLC (St. Petersburg). (It is also possible to use crystals of lithium niobate, beta barium barium, and KTP). As a polarizer-analyzer of light 5, a Glan prism and a λ / 8 4 plate manufactured by Elan LLC (St. Petersburg) were used. As a laser emitter 12, a KLM - D650-5-5 laser module with a power supply unit manufactured by the FTI-Optronic (St. Petersburg) was used. As an optical radiation receiver 13, an avalanche photodiode of the SAE 650 NM series manufactured by Laser Components (Germany) was used. The current to voltage converter and amplifier 14 are assembled on the MAX 323 2 CUE + integrated circuit manufactured by Maxim integrated (USA). As microcontroller 15, the cFP - 2020 microcontroller manufactured by Nationale Instruments (Hungary) was used. As an indicator 16, an Acer monitor, LSD Monitor V 193A (China) was used. As a visualization system 17, any computer no lower than Pentium 4, 1.5 GHz can be used. For optical communication, a multimode optical cable 9 with end lenses 6, 11 and optical connectors 7, 10 was used to input and output the light flux produced by the Eurocable-1 factory (Russia), and it is possible to use the optical cable BELDEN GIPS2E2 (USA) and other manufacturers.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения за счет увеличения разрешающей способности измерительной системы в результате удвоения длины оптического пути модулируемого светового потока в электрическом элементе.Thus, the present invention improves the accuracy of the measurement by increasing the resolution of the measuring system as a result of doubling the optical path length of the modulated light flux in the electric element.

Кроме того, повышает защиту измерителя от влияния внешних электромагнитных полей за счет использования многомодового волоконно-оптического кабеля для передачи измерительной информации из ячейки Покельса, конструктивно расположенной на измерительной вставке, в систему обработки и отображения информации, которая может быть установлена в пункте управления на значительном расстоянии.In addition, it increases the protection of the meter from the influence of external electromagnetic fields through the use of a multimode fiber-optic cable for transmitting measurement information from the Pokels cell, which is structurally located on the measuring insert, to the information processing and display system, which can be installed at a control center at a considerable distance .

Упрощение технической реализации устройства достигается за счет применения комплектных изделий, серийно выпускаемых промышленностью.Simplification of the technical implementation of the device is achieved through the use of complete products commercially available from the industry.

Claims (4)

1. Информационно-измерительная система контроля толщины и массы диэлектрических пленок и плоских изделий, содержащая обкладки конденсатора, в зазоре между которыми размещена подвижная диэлектрическая пленка или плоское изделие, и блок регистрации информации, выполненный в виде последовательно оптически соединенных лазерного диода, поляризатора, электрооптической ячейки Поккельса, анализатора, фотодиода, выход которого подключен к входу управляемого клавиатурой микроконтроллера, содержащего микропроцессор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, выход микроконтроллера соединен с жидкокристаллическим индикатором, а ячейка Поккельса содержит электрооптический кристалл с двумя электродами снаружи его, которые последовательно соединены с обкладками конденсатора, отличающаяся тем, что с одной стороны от электрооптического кристалла ячейки Поккельса размещено плоское зеркало, а с другой стороны - корректирующая пластина, поляризатор-анализатор света, соединенный через оптические разъемы с контроллером, соединенным с жидкокристаллическим индикатором и системой визуализации.1. An information-measuring system for controlling the thickness and mass of dielectric films and flat products, containing capacitor plates, in the gap between which is a movable dielectric film or flat product, and an information recording unit made in the form of a series-optically connected laser diode, polarizer, electro-optical cell Pockels, analyzer, photodiode, the output of which is connected to the input of a keyboard-controlled microcontroller containing a microprocessor, amplifier and analog-to-digital howling transducer, the output of the microcontroller is connected to a liquid crystal indicator, and the Pockels cell contains an electro-optical crystal with two electrodes outside it, which are connected in series with the plates of the capacitor, characterized in that a flat mirror is placed on one side of the electro-optical crystal of the Pockels cell, and on the other hand correction plate, polarizer-analyzer of light, connected through optical connectors to a controller connected to a liquid crystal display and system my visualization. 2. Информационно-измерительная система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве корректирующей пластины использована пластина Л/8.2. The information-measuring system according to claim 1, characterized in that the L / 8 plate is used as the corrective plate. 3. Информационно-измерительная система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве поляризатора-анализатора использована одна призма Глана.3. The information-measuring system according to claim 1, characterized in that one Glan prism is used as a polarizer-analyzer. 4. Информационно-измерительная система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве измерительного конденсатора использована диэлектрическая вставка с цилиндрическими электродами.4. The information-measuring system according to claim 1, characterized in that a dielectric insert with cylindrical electrodes is used as a measuring capacitor.
RU2018103116A 2018-01-26 2018-01-26 Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products RU2701783C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018103116A RU2701783C2 (en) 2018-01-26 2018-01-26 Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018103116A RU2701783C2 (en) 2018-01-26 2018-01-26 Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018103116A RU2018103116A (en) 2019-07-29
RU2018103116A3 RU2018103116A3 (en) 2019-07-29
RU2701783C2 true RU2701783C2 (en) 2019-10-01

Family

ID=67586294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018103116A RU2701783C2 (en) 2018-01-26 2018-01-26 Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701783C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1037065A1 (en) * 1982-05-20 1983-08-23 Институт Прикладной Физики Ан Бсср Device for checking thickness of thin films
RU2055307C1 (en) * 1992-03-31 1996-02-27 Киевский технологический институт легкой промышленности Apparatus for measuring thickness of extrusion dielectric films
US6545763B1 (en) * 1999-03-23 2003-04-08 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method for measuring a thickness profile and a refractive index using white-light scanning interferometry and recording medium therefor
RU2627945C1 (en) * 2016-04-27 2017-08-14 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Method for determining thickness of aluminium oxide film during anodic oxidation of cold cathode in glow oxygen discharge
RU2641639C2 (en) * 2016-05-16 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method for measuring thickness of thin film and mapping topography of its surface using white light interferometer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1037065A1 (en) * 1982-05-20 1983-08-23 Институт Прикладной Физики Ан Бсср Device for checking thickness of thin films
RU2055307C1 (en) * 1992-03-31 1996-02-27 Киевский технологический институт легкой промышленности Apparatus for measuring thickness of extrusion dielectric films
US6545763B1 (en) * 1999-03-23 2003-04-08 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method for measuring a thickness profile and a refractive index using white-light scanning interferometry and recording medium therefor
RU2627945C1 (en) * 2016-04-27 2017-08-14 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Method for determining thickness of aluminium oxide film during anodic oxidation of cold cathode in glow oxygen discharge
RU2641639C2 (en) * 2016-05-16 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method for measuring thickness of thin film and mapping topography of its surface using white light interferometer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018103116A (en) 2019-07-29
RU2018103116A3 (en) 2019-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jasperson et al. A modulated ellipsometer for studying thin film optical properties and surface dynamics
WO2017054374A1 (en) Optical sensing device for two-dimensional electric field measurement
EP0351171B1 (en) Method and apparatus for optically measuring electric and magnetic quantities
CN107655599B (en) Method for measuring micro stress of optical element
Li et al. Optical voltage sensor based on electrooptic crystal multiplier
US5227715A (en) Apparatus for measuring electromagnetic field intensity using dual polarized light beams
US6285182B1 (en) Electro-optic voltage sensor
RU2701783C2 (en) Information-measuring system for monitoring thickness and mass of dielectric flat products
Toney et al. Advanced materials and device technology for photonic electric field sensors
Zheng et al. Electro-optic sampling system with a single-crystal 4-N, N-dimethylamino-4′-N′-methyl-4-stilbazolium tosylate sensor
US7551267B2 (en) Systems and methods for measuring ultra-short light pulses
RU83340U1 (en) NON-CONTACT THERMOSTABLE VOLTAGE SENSOR OF CONSTANT AND VARIABLE ELECTRIC FIELDS BASED ON ELECTRO-OPTICAL EFFECT IN CRYSTAL Bi12SiO20 (BSO)
Paliwal et al. Electro-optic (EO) effect in proton-exchanged lithium niobate: towards EO modulator
JP2004525361A (en) Method for electro-optically measuring voltage in a temperature-compensated manner and apparatus for carrying out the method
EP3859356B1 (en) Electric field sensor
EP3916401A1 (en) Electric field sensor
RU2715347C1 (en) Fiber-optic voltage meter
Nagatsuma et al. Organic patch sensor for electro-optic measurement of electrical signals in integrated circuits
Garzarella et al. Effects of crystal-induced optical incoherence in electro-optic field sensors
RU2579541C1 (en) Voltage meter based on pockels effect
EP3724668B1 (en) An electric field detection device and methods of use thereof
RU2565348C1 (en) Meter of flow rate of two-phase flow of dielectric materials moved by air along metal pipeline
JPH07181212A (en) Surface potential measuring sensor
JP2509692B2 (en) Optical measuring device
JPH05158084A (en) Measuring instrument for linear and nonlinear optical sensing rate