SU1265475A1 - Способ измерени толщины покрытий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике и может быт использовано при контроле и измерении толщин покрытий без разрушени  материалов с помощью проникающего излучени , в частности с помощью потоков электронов и рентгеновских лучей.

Известен способ контрол  толщины изделий и покрытий, основанньй на измерении отраженных и дискриминированных по энергии электронов при облучении покрыти  моноэнергетическим пучком электронов tj .

Способ обладает невысокой чувствительностью , так как энергетический интервал выбирают в зависимости от соотношени  эффективных атомнызс номеров подложки и покрыти , а энергию падающего пучка электронов - в зависимости от толщины покрыти ,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ измерени  толщины йокрытий, заключающийс в том, что подложку с покрытием облучают моноэнергетическим пучком электронов,регистрируют спектрхарактеристического излучени  и определ ют толщину покрыти  И.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  чувствительность из-за методических сложностей проведени  измерений и, в первую очередь , необходимости параллельного измерени  и сравнени  интенсивности излучени  массивного образца вещества покрыти  (который не всегда возможно приготовить) с интенсивностью излучени  исследуемого объекта.

Цель изобретени  - повышение чувствительности .

Поставленна  цель достигаетс  Тем, что согласно способу измерени  толщины покрытий, заключающемус  в том, что подложку с покрытием облучают моноэнергетическим пучком электронов, регистрируют спектр характеристического излучени  и определ ют толщину покрыти , измен ют энергию моноэнергетического пучка электронов, регистрируют характеристическое излучение в области ультрам гкого спектра подложки, а толщину покрыти  определ ют по величине энергии электронов, при которой по вл етс  спектр излучени  подложки.

На фиг. 1 показан пример реализа .ции предлагаемого способа,; на фиг.2пример определени  реальной толщины покрыти .

Устройство включает источник 1 моноэнергетических электронов, направленных на контролируемое покрытие 2, нанесенное на подложку 3, детектор-анализатор 4 рентгеновского излучени  с регистратором 5.

Устройство работает следующим образом.

Ультрам гкое характеристическое рентгеновское излучение, вызванное моноэнергетическими электронами источника 1 в подложке 3, пройд  через покрытие 2, попадает в детектор-анализатор 4, преобразуетс  и попадает в регистратор 5, Энергию пучка моноэнергетическшс электронов источника 1 измен ют, увеличива  до по влени  ультрам гкого рентгеновского характеристического спектра материала подложки , а толщину покрыти  вычисл ют по формуле

, (1)

посто нные коэффициенты,

где Кип завис пще от величины

h толщина покрыти , см; плотность вещества,

Р А атомный вес вещества покрыти ;

Z атомный номер вещества покрыти ;

Е. энерги  электронного пучка в кэВ, при которой по вл етс  характеристическое ультрам гкое рентгеновское излучение подложки .

В случае многокомпонентного сосА9 рф И

гд вычисл тава покрыти 

ютс  по формулам

А .

(2) )

j:n;AiZ;

(3) .

А; и Z; число , атомный вес

где и атомный номер атома, вход щего в состав покрыти .

Дл  всех веществ ---- мен етс 

6

слабо от 2 до 2,6..

При исследовании многослойных покрытий каждый последующий после верхнего сло  служит как бы подложкой предыдущему, и его толщина может

оцениватьс  по приведенной формуле (1) за вычетом энергии электронного пучка, при котором по вилс  спектр характеристического излучени  предьщущего сло .

На фиг, 2 показано получение значений энергии электронов Е дл  определени  по формуле (1) толщины сло  окисла алюмини  на алюминии дл  трех образцов с разной толщиной покрыти . Измерени  предлагаемым способом дали значени  толщин окисла ЗОА (результаты измерени  экстраполированы пр мой А), 38 А (пр ма  В) и 43А (пр ма  Б) .

Предлагаемый способ повышает чувствительность за счет того, что каждое вещество имеет только ему присущий и известный характеристический ультрам гкий рентгеновский спектр и может быть опознано. Это дает возможность контрол  как покр.ыти , так и

подложки.

При контроле толщины покрытий предлагаемым способом технологически удобно выбрать и зафиксировать энергию электронного пучка таким образом , чтобы он заведомо простреливал покрытие, толщина которого контролируетс  . Регистриру  и сравнива  интенсивности .характеристических линий покрыти  и подложки, можно быстро регистрировать очень тонкие изменени  толщины покрыти  от образца к образцу .

дв

Jffff 400 500 600 700 т

эв

Фи.г

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, заключающийся в том, что подложку с покрытием облучают моноэнергетическим пучком электронов, регистрируют спектр характеристического излучения и определяют толщину покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, изменяют энергию моноэнергетического пучка электронов, регистрируют характеристическое излучение в области ультрамягкого ; спектра подложки, а толщину покрытия определяют по величине энергии электронов, при которой появляется спектр излучения подложки. ’ >

   1 1265475