SU1657952A1

SU1657952A1 - Эллипсометрический способ измерени рассто ни или плоскостности

Info

Publication number: SU1657952A1
Application number: SU894664084A
Authority: SU
Inventors: Сергей Александрович Тиханович; Елена Степановна Максимович
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1989-03-21
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1991-06-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений за счет минимизации паразитных отражений от контролируемой поверхности и повышени чувствительности фазового сдвига ортогонально пол ризованных составл ющих СВЧ-волны к величине контролируемого параметра. СВЧ- колебани переменной частоты линейно пол ризованные под углом 45&deg; к плоскости падени волны, направл ют на контролируемую поверхность через диэлектрическую призму, боковые грани которой устанавливают перпендикул рно падающему и отраженному излучению, а основание - параллельно контролируемой поверхности, угол падени СВЧ-волны выбирают больше критического, измер ют эллиптичность отраженной волны, определ ют длину Я волны излучени , соответствующую минимальной эллиптичности, а о величине контролируемого параметра суд т по зависимости, св зывающей его с измеренным значением длины Я. 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в авиационной и радиотехнической промышленности дл измерени рассто ний или плоскостности металлических конструкций и материалов.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений за счет минимизации паразитных отражений от контролируемой поверхности и повышени чувствительности фазового сдвига ортогонально пол ризованных составл ющих излучаемой СВЧ-волны к величине контролируемого параметра .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - градуировочна зависимость величины зазора d между основанием призмы и контролируемой поверхностью от длины волны А, при которой эллиптичность отраженной волны принимает минимальное значение, диэлектрическа проницаемость материала призмы Р 2,56, угол падени 40° (крива 1) и 45° (крива 2); на фиг. 3 - типичные зависимости эллиптичности от длины волны при величине воздушного зазора ,5 мм и углах падени 40° (крива 1) и 45° (крива 2).

Способ измерени рассто ни или плоскостности осуществл етс устройством, содержащим последовательно установленные свип-генератор 1, пол ризатор 2, диэлектрическую призму 3, контролируемый образец 4, делитель 5, волны на две ортогоо ел XJ о ел го

нально пол ризованные составл ющие, первый 6 и второй 7 детекторы СВЧ-излуче- ни , измеритель 8 отношений, экстрематор 9 и блок 10 обработки.

Способ осуществл етс следующим об- разом.

Линейно пол ризованные колебани , частота которых плавно измен етс в диапазоне перестройки используемого свип- генератора 1, а азимут составл ет 45° с плоскостью падени , направл ют через пол ризатор 2 на основание диэлектрической призмы 3 под углом, большим критического угла (полного внутреннего отражени ), причем боковые грани призмы 3 составл ют 90° с направлением распространени волны. После взаимодействи с контролируемым образцом 4 принимают отраженное излучение и измер ют его эллиптичность, дл чего с помощью делител 5 раздел ют отраженную волну на две составл ющие, интенсивности которых пропорциональны соответственно большой и малой составл ющей эллипса пол ризации, детектируют каждую из них с помощью первого 6 и вто- рого 7 СВЧ-детекторов и направл ют про- детектированные сигналы соответственно на первый и второй вход измерител 8 отношений . Выходной сигнал с измерител 8 отношений, равный отношению сигналов, пропорциональных интенсивности мапой и большой полуоси эллипса пол ризации, поступает на вход экстрематора 9, который в момент достижени минимального экстремума эллиптичности подает сигнал на уп- равл ющий вход блока 10 обработки. На измерительный вход блока 10 обработки поступает пилообразное напр жение, пропорциональное частоте свип-генератора 1. В момент прихода управл ющего сигнала с экстрематора 9 в блоке 10 обработки регистрируетс частота излучени в точке минимума эллиптичности, по величине которой с помощью градуировочных зависимостей, предварительно записанных в пам ти блока 10 обработки определ етс величина контролируемого параметра.

Claims

Формула изобретени Эллипсометрический способ измерени рассто ни или плоскостности, заключающийс в том. что контролируемую поверхность облучают электромагнитной волной через пол ризационный элемент, принимают отраженное от контролируемой поверхности излучение и регистрируют его пол ризационные параметры, отличающийс гем, что, с целью повышени точности измерений, излучаемую С.ВЧ-вол- ну переменной частоты линейно пол ризуют под углом 45° к плоскости ее падени и направл ют на контролируемую поверхность через диэлектрическую призму, боковые грани которой устанавливают перпендикул рно падающему и отраженному излучению, а основание - параллельно контролируемой поверхности, угол падени СВЧ-волны на основание призмы выбирают больше критического, измер ют эллиптичность отраженной волны, определ ют длину волны Я излучени , соответствующую минимальной эллиптичности, а о величине контролируемого параметра суд т по зависимости, св зывающей его с измеренным значением Я.

оз

10

Л Ни

U

ft,o

8,5 3JO X,m