TWI497042B - 用於校準高溫計的設備 - Google Patents

Description

用於校準高溫計的設備

本發明涉及一種校準設備，其除去高溫計的測量偏差，且更特定來說涉及一種用於校準高溫計的設備，其校準參考值以便測量低溫而無溫度偏差。

在相對於基板執行熱處理過程的熱處理設備中，使用例如鹵素燈(halogen lamp)等加熱燈(heating lamp)將熱供應到矽基板，且通過光學探針(optical probe)測量基板的溫度，且將基板的測得溫度回饋到加熱控制器，以便控制加熱燈。

圖1是說明低溫熱處理設備的示意圖。如圖1中說明，在其中基板20安裝於處理腔室10中的邊緣環(edge ring)30處的狀態中，通過多個加熱燈61實行熱處理，且以非接觸方式通過低溫測量高溫計40測量基板20的溫度。也就是說，溫度測量高溫計40用於通過透鏡41將具有近似5μm的輻射能量強度集中為近似20μm，所述輻射能量具有近似600℃或以下的低溫並且是從基板20輻射的，且隨後基於黑體輻射(blackbody radiation)溫度關係以非接觸方式計算基板的溫度。由溫度測量高溫計40計算的 溫度通過加熱控制器50回饋到加熱部分60，以便控制所述多個加熱燈61的溫度。

同時，當溫度測量高溫計40首次組裝到熱處理設備時，應當校準溫度測量高溫計40的參考值，以便在溫度測量高溫計40暴露於來自受熱基板的輻射能量時計算正確溫度。此外，當溫度測量高溫計40長時間使用時，由溫度測量高溫計40檢測到的溫度可能不正確，且必須週期性地重新校準溫度測量高溫計40。舉例來說，當在基板加熱期間從基板輻射的光所穿過的區域受到污染時，測得溫度可能不正確，且因此需要對應的重新校準操作。

相對於溫度測量高溫計的參考值的校準是由使用黑體的校準設備通過近似±1℃的偏差校準來執行，圖2是說明一狀態的視圖，在所述狀態中，校準設備與溫度測量高溫計接觸，以便使用校準設備校準溫度測量高溫計。校準設備1在其中具有黑體110，且從黑體110中的輻射空間S輻射的輻射能量是通過光輸出埠釋放到外部。因此，通過光輸出埠釋放到外部的輻射能量可發射到在光輸出埠處佈置的溫度測量高溫計40處所提供的透鏡41。因此，當校準設備中的黑體110設定於某一溫度(例如，近似600℃)時，對應輻射能量發射到溫度測量高溫計40，且執行對溫度測量高溫計40的溫度校正以對應於黑體110的溫度(即，近似600℃)。舉例來說，如果在近似600℃的輻射能量實際上從黑體110的輻射空間S釋放的情形中，由溫度測量高溫計40計算的溫度為近似598℃，那麼用於計算溫度測 量高溫計40中的溫度的參考值經校準以對應於近似600℃的溫度。

同時，在校準設備1中，從由黑體110封圍的輻射空間S輻射的輻射能量是通過校準設備1的光輸出埠C輻射。通過光輸出埠C輻射的輻射能量可通過基板台座外殼70的管通道71傳遞到高溫計40。由於光輸出埠C具有其中輻射空間S與外部環境連通的結構，因此外來物質可通常通過光輸出埠C引入到輻射空間S中。

即使光輸出埠被阻擋板阻擋以便防止引入外來物質，從校準設備中的輻射空間S輻射的輻射能量也會被阻擋板阻擋，且熱效率也降低。

特定來說，雖然由透明材料製成的阻擋板提供於光輸出埠處，但從黑體的輻射空間S輻射的具有長波長和近似600℃或以下的溫度的輻射能量可幾乎不透射。也就是說，在具有近似600℃或以下的低溫的熱處理設備的情況下，必須校準低溫測量高溫計以便精確地讀取近似600℃或以下的溫度。因此，對於校準操作，校準設備的黑體輻射具有近似5μm到近似20μm的長波長和近似600℃或以下的溫度的輻射能量。由例如玻璃和石英等一般透明材料製成的所述阻擋板可幾乎不透射具有近似5μm到近似20μm的長波長的輻射能量。

本發明提供一種用於校準高溫計的設備，其校準溫度測量高溫計的溫度偏差。

本發明還提供一種用於校準高溫計的設備，其加熱安置於其中的黑體且因此減少黑體達到參考溫度所需的時間。

本發明還提供一種用於校準高溫計的設備，其最小化外來物質到黑體中的引入且還儘快穩定黑體的溫度。

根據示範性實施例，本發明的用於校準高溫計的設備包含：黑體，其包含輻射空間，輻射能量從所述輻射空間輻射；主體外殼，其經配置以在其中接納所述黑體，且包含光輸出壁，所述光輸出壁具有與所述輻射空間連接的光輸出埠；光輸出壁保護蓋，其包含透明阻擋板，所述透明阻擋板安置於與所述光輸出埠相對的位置處以便透射近似5μm到近似20μm的長波長，且經配置以與所述主體外殼的所述光輸出壁耦合；以及固定部件，其經配置以將所述光輸出壁保護蓋固定到所述主體外殼的所述光輸出壁。

在本發明的一實施例中，所述透明阻擋板可由BaF₂ 、CaF₂ 和Ge化合物中的一者製成。

在本發明的一實施例中，所述透明阻擋板可以下列各項中的其中之一實現：凸透鏡、凹透鏡、所述凸透鏡的組合件、所述凹透鏡的組合件，以及所述凸透鏡和凹透鏡的組合件。

在本發明的一實施例中，所述光輸出壁保護蓋可與所述主體外殼的所述光輸出壁間隔開且耦合到所述光輸出壁，以便界 定將所述主體外殼的所述光輸出埠與外部環境進行連接的通道。

在本發明的一實施例中，光輸出壁保護蓋可包含：蓋板，其包含與所述主體外殼的所述光輸出壁相對的內表面，以及位於所述內表面的相對側的外表面；蓋通孔，其經配置以在與所述光輸出埠相對的位置處穿過所述內表面和所述外表面；透明阻擋板耦合部分，其為貫穿部分(through-portion)，所述貫穿部分從外表面突出且包含與所述蓋通孔連接的中心孔和阻擋中心孔的透明阻擋板；分隔部件，其經配置以在所述內表面上突出以便使得其突出表面能夠與所述主體外殼的所述光輸出壁接觸；以及蓋固定孔，其經配置以穿過所述分隔部件的所述突出表面和所述外表面。

在本發明的一實施例中，所述內表面的邊緣可包含第一傾斜表面，其經配置以使得所述蓋板的厚度朝向所述蓋板的遠端變得越來越薄。

在本發明的一實施例中，所述主體外殼的所述光輸出壁的邊緣可包含第二傾斜表面，所述第二傾斜表面經配置以與所述第一傾斜表面相對，以便在所述第一傾斜表面與第二傾斜表面之間具有均勻分隔空間。

在本發明的一實施例中，主體外殼的光輸出壁可包含：中心光輸出壁(central light output wall)，其經配置以被與其間隔開且與其耦合的所述光輸出壁保護蓋覆蓋；邊緣光輸出壁(edge light output wall)，其經配置以不被所述光輸出壁保護蓋覆蓋，且所述中心光輸出壁和所述邊緣光輸出壁可具有厚度差，使得所述 中心光輸出壁的厚度小於所述邊緣光輸出壁的厚度。

在本發明的一實施例中，所述中心光輸出壁可具有包含內圓周和外圓周的圓環形狀，且所述中心光輸出壁的所述內圓周與所述光輸出埠接觸。

在本發明的一實施例中，所述光輸出壁保護蓋的直徑小於所述外圓周的直徑，且所述光輸出壁保護蓋可在所述中心光輸出壁的所述外圓周中與所述中心光輸出壁間隔開且耦合到所述中心光輸出壁。

在本發明的一實施例中，透明阻擋板耦合部分可包含：第一圓周貫穿部分，其包含第一內圓周和經配置以從所述蓋通孔的所述外表面突出的第一圓周突出表面；第二圓周貫穿部分，其包含第二內圓周，其中所述第二內圓周的直徑大於所述第一內圓周的直徑，以及經配置以在所述第二內圓周的內表面中界定的第二圓周螺紋；所述透明阻擋板經配置以具有內表面和外表面，所述內表面經固定到所述第一圓周突出表面；以及圓周環，其經配置以與所述透明阻擋板的所述外表面接觸，沿著所述第二圓周螺紋耦合，且將所述透明阻擋板固定到所述第一圓周突出表面。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1‧‧‧校準設備

10‧‧‧處理腔室

20‧‧‧基板

30‧‧‧邊緣環

40‧‧‧高溫計

41‧‧‧透鏡

50‧‧‧加熱控制器

60‧‧‧加熱部分

61‧‧‧加熱燈

70‧‧‧基板台座外殼

71‧‧‧管通道

100‧‧‧主體外殼

100a、100b‧‧‧側壁

100c‧‧‧光輸出壁

100cb‧‧‧邊緣光輸出壁

100ca‧‧‧中心光輸出壁

102、102a、102b、102c、102d‧‧‧蓋緊固凹槽

110‧‧‧黑體

200‧‧‧光輸出壁保護蓋

201、201a、201b、201c、201d‧‧‧蓋固定孔/螺紋凹槽

210‧‧‧透明阻擋板

220‧‧‧圓周環

230‧‧‧透明阻擋板耦合部分

230a‧‧‧第一圓周貫穿部分

230b‧‧‧第二圓周貫穿部分

231‧‧‧第一圓周突出表面

240‧‧‧蓋板

240a‧‧‧內表面

240b‧‧‧外表面

250、250a、250b、250c、250d‧‧‧分隔部件

300、300a、300b、300c、300d‧‧‧固定部件

500‧‧‧加熱器

501‧‧‧熱導體

B1‧‧‧傾斜表面/第一傾斜表面

B2‧‧‧第二傾斜表面

A‧‧‧蓋通孔

C‧‧‧光輸出埠

S‧‧‧輻射空間

圖1是說明熱處理設備的示意圖。

圖2是說明一狀態的視圖，在所述狀態中，校準設備與石英棒接觸，以使用校準設備校準溫度測量高溫計。

圖3是根據示範性實施例的校準設備的橫截面圖。

圖4是說明根據示範性實施例的與主體外殼的一個側壁間隔開且耦合到所述側壁的光輸出壁保護蓋的內表面的視圖。

圖5是說明根據示範性實施例的光輸出壁保護蓋的外表面的視圖。

圖6是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之前的光輸出壁保護蓋的視圖。

圖7是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之後的光輸出壁保護蓋的視圖。

圖8是說明根據示範性實施例的校準設備的橫截面圖，其中光輸出壁保護蓋與主體外殼的光輸出壁的僅一部分間隔開且耦合到所述部分。

圖9是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之前的光輸出壁保護蓋的視圖。

圖10是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之後的光輸出壁保護蓋的視圖。

下文中，將參考附圖詳細描述特定實施例。然而本發明可以不同形式體現，且不應解釋為限於本文陳述的實施例。而是，提供這些實施例以使得本發明將為詳盡且完整的，且將本發明的範圍完全傳達給所屬領域的技術人員。在圖中，相同參考標號始 終代表相同元件。

下文中，溫度測量高溫計表示一種非接觸型溫度測量裝置，其通過測量輻射能量來測量溫度，且更特定來說，表示一種使用低溫輻射能量以非接觸方式測量溫度的裝置。

圖3是根據示範性實施例的校準設備的橫截面圖，圖4是說明根據示範性實施例的與一主體的一個側壁間隔開且耦合到所述側壁的光輸出壁保護蓋的內表面的視圖，圖5是說明根據示範性實施例的光輸出壁保護蓋的外表面的視圖，圖6是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之前的光輸出壁保護蓋的視圖，且圖7是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁之後的光輸出壁保護蓋的視圖。

校準設備1包含吸收和輻射光的黑體110、在其中接納黑體110和加熱器500的主體外殼100、與作為主體外殼100的側壁的光輸出壁100c間隔開且耦合到光輸出壁100c的光輸出壁保護蓋200，以及將光輸出壁保護蓋200固定到光輸出壁100c的固定部件300。加熱黑體110的加熱器500可安置於主體外殼100中。或者，加熱黑體110的加熱器500可安置於主體外殼100外部。

黑體110具有輻射空間S，所述輻射空間凹入到黑體110的一個端表面中以便輻射輻射能量。因此，黑體110的輻射能量是從輻射空間S輻射的。舉例來說，當黑體110被加熱到近似600℃時，黑體110從其輻射空間S輻射輻射能量。

為了參考，在黑體110的簡要描述中，還被稱為完全黑 體(complete blackbody)的黑體110是具有近似1(即，近似100%)的吸收能力的物體。完全吸收體實際上是不存在的，但存在許多類似的物體，例如鉑黑(platinum black)。此外，已知來自黑體的輻射稱為黑體輻射，且在黑體輻射的性質(波長和能量強度)與黑體的溫度之間建立簡單關係。因此，如果黑體的溫度經確定，那麼黑體的性質也經確定，且因此可從黑體的性質獲得黑體的溫度。舉例來說，由於太陽可視為黑體，因此通過測量來自太陽的能量可估計太陽的溫度。

因此，黑體是理想上完全吸收體和輻射體，即，理想物體，其吸收所有入射輻射且絕對不會發生反射且還在所有波長下連續產生輻射能量。

為了參考，根據普朗克定律提供黑體的輻射率的基本公式，如下：

在公式1中，輻射能量W是波長和溫度的函數，且因此如果具有特定波長λ的輻射能量的強度是已知的，那麼有可能知道物體的溫度。然而，公式1可僅應用於理想黑體，且實際上，必須考慮發射率(emissivity)的影響。

發射率ε是從黑體輻射的輻射能量與能量之間的比率，且具有發射率的值，其中0<ε<1。此處，黑體的發射率為1。舉 例來說，在矽晶片的情況下，其發射率大體上為近似0.7，且可根據環境而具有近似0.1到近似0.8的各種值(其中λ=950mm)。且對發射率的變化具有影響的因素包含基板的溫度、其表面粗糙度、沉積於其待測量表面上的物質的種類和厚度、其背面反射物的存在、表面的幾何形狀、腔室的形狀、石英棒與基板之間的距離、石英的形狀和厚度、中心頻率等等。

主體外殼100在其中接納黑體110，且具有光輸出壁100c，所述光輸出壁100c具有與其輻射空間S連通的光輸出埠C。主體外殼100是柱形主體，其包含：一個側壁，其作為光輸出壁100c；另一側壁100a，其經配置以在長度方向上與光輸出壁100c相對；以及側壁100b，其經配置以連接光輸出壁100c和另一壁100a，且黑體110安置於其中。此時，主體外殼100的與黑體110在輻射空間S中開放的一個端表面相對的一個側壁稱為光輸出壁100c。作為通孔的光輸出埠C界定於光輸出壁100c中，以便連接黑體110的輻射空間S與其外部。主體外殼100可由各種材料製成，所述材料可使黑體110絕緣而無法與其外部進行熱傳遞。

作為用於加熱黑體110的構件的加熱器500可以例如電阻型和熱傳遞型等各種眾所周知的方式加熱黑體110。加熱器500可安置於主體外殼100中以便通過熱導體501加熱黑體110，或可安置於主體外殼100外部以便通過單獨的傳導媒介向黑體110傳遞熱且因此加熱黑體110。

固定部件300(300a、300b、300c和300d)用於將光輸 出壁保護蓋200固定到主體外殼100的光輸出壁100c。固定部件300可為螺栓。如果固定部件300是螺栓，那麼固定部件300可穿過光輸出壁保護蓋200的蓋固定孔201(201a、201b、201c和201d)且隨後可旋入耦合到主體外殼100的光輸出壁100c的螺紋凹槽201(201a、201b、201c和201d)，使得光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c間隔開且固定地耦合到所述光輸出壁。

下文中，在示範性實施例中，將描述一實例，在所述實例中，具有透明阻擋板210的光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c間隔開且耦合到所述光輸出壁。然而，也可應用其它實例，在所述其它實例中，具有透明阻擋板210的光輸出壁保護蓋200不與主體外殼100的光輸出壁100c間隔開但與所述光輸出壁固定地緊密接觸。

光輸出壁保護蓋200是蓋，其具有安置於與光輸出埠C相對的位置處的透明阻擋板210，且耦合到主體外殼100的光輸出埠C以便提供將主體外殼100的光輸出埠C與外部環境進行連接的通道。所述通道可通過在光輸出壁保護蓋200的側表面中提供通孔或在光輸出壁保護蓋200與光輸出壁100c之間提供分隔距離來界定。下文中，將描述其中光輸出壁保護蓋200與光輸出壁100c間隔開且耦合到光輸出壁100c的實例，但光輸出壁保護蓋200可應用於其中通過在光輸出壁保護蓋200的側表面中提供通孔來界定通道的情況。

當光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c間隔開且耦合到所述光輸出壁時，在光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c之間可界定分隔空間，以便通過所述分隔空間與外部連通，且因此外部環境大氣(例如，對流)可通過分隔空間引入，且隨後通過界定於光輸出壁100c中的光輸出埠C引入到黑體110的輻射空間S中。與此相反，黑體110的輻射空間S中的內部環境大氣可通過光輸出埠C排放。因此，由於黑體110的輻射空間S由於分隔空間而未被隔離，因此可快速地增加黑體110的溫度。

光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c之間的分隔空間可以各種方式設計。在如圖4中說明的示範性實施例中，至少一個或一個以上分隔部件250(250a、250b、250c和250d)在光輸出壁保護蓋200的內表面240a(與主體外殼100的光輸出壁100c相對)上突出，使得分隔部件250的突出表面與主體外殼100的光輸出壁100c接觸，且因此界定對應於分隔部件250中的每一者的突出高度的分隔空間。然而，分隔空間不限於此示範性實施例，且可以各種方式界定。舉例來說，在固定部件包含螺栓和螺母以便將光輸出壁保護蓋200耦合到光輸出壁100c的情況下，螺母可安置於光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c之間，且因此可界定對應於螺母中的每一者的厚度的分隔空間。

下文中，將描述示範性實施例，在所述示範性實施例中， 至少一個或一個以上分隔部件250在光輸出壁保護蓋200的內表面240a上突出，使得分隔部件250的突出表面與主體外殼100的光輸出壁100c接觸，且因此界定對應於分隔部件250中的每一者的突出高度的分隔空間。

光輸出壁保護蓋200包含蓋板240、蓋通孔A、透明阻擋板耦合部分230、分隔部件250，以及蓋固定孔201。

參見圖4和圖5，蓋板240包含與主體外殼100的光輸出壁100c相對的內表面240a，以及位於內表面240a的相對側處的外表面240b。此處，內表面240a表示與主體外殼100的光輸出壁100c相對的表面，且外表面240b表示與內表面240a相對的將與外部環境接觸的表面。蓋板240的形狀可對應於主體外殼100的光輸出壁100c的形狀。舉例來說，如果光輸出壁100c具有圓周表面形狀，那麼蓋板240也可具有與光輸出壁100c的圓形形狀相同的圓形形狀。

在蓋板240的內表面240a的邊緣處可提供傾斜表面B1(下文中，稱為“第一傾斜表面”)以朝向邊緣的一端傾斜。傾斜表面B1具有傾斜部分，所述傾斜部分的厚度朝向邊緣的所述末端變得越來越薄。外表面240b不具有傾斜部分，且僅內表面240a具有將朝向邊緣的末端傾斜的傾斜部分。因此，外部空氣可容易地通過由傾斜表面B1的傾斜部分界定的分隔空間被引入。

此外，如圖3中說明，在主體外殼100的光輸出壁100c的邊緣處界定第二傾斜表面B2以便與第一傾斜表面B1相對且因 此提供分隔空間。也就是說，在光輸出壁100c的邊緣處界定第二傾斜表面B2，以便在同一方向上具有與第一傾斜表面B1的傾斜度相同的傾斜度，使得主體外殼100的光輸出壁100c與蓋板240的內表面240a之間的分隔空間具有均勻的間隔。因此，第一傾斜表面B1和第二傾斜表面B2彼此相對以在同一方向上具有相同傾斜度，且因此可有效地引入外部空氣。

在與光輸出埠C相對的位置處界定穿過蓋板240的第一傾斜表面B1和第二傾斜表面B2的蓋通孔A，以便具有與光輸出埠C類似的直徑。因此，從光輸出埠C放出的輻射能量可平穩地通過蓋通孔A。

透明阻擋板耦合部分230是一貫穿部分，其從外表面240b突出且具有與蓋通孔A連接的中心孔和阻擋中心孔的透明阻擋板210。透明阻擋板210經安裝成與中心孔的內徑接觸且因此阻擋中心孔而與外部環境隔離。

如圖3中說明，透明阻擋板耦合部分230包含第一圓周貫穿部分230a、第二圓周貫穿部分230b、透明阻擋板210和圓周環220。

在透明阻擋板耦合部分230中，具有彼此不同直徑的第一圓周貫穿部分230a和第二圓周貫穿部分230b彼此連接以具有階梯狀結構。第一圓周貫穿部分230a具有具預定直徑的內圓周(下文中稱為“第一內圓周”)，以及在蓋通孔A的遠端處界定凸緣表面(flange surface)的第一圓周突出表面231。第二圓周貫穿部分 230b具有直徑大於第一內圓周的直徑的第二內圓周，以及在第二內圓周的內表面中界定的螺紋(下文中稱為“第二圓周螺紋”)。因此，第一圓周貫穿部分230a和第二圓周貫穿部分230b通過第一圓周突出表面231彼此連接以便具有階梯狀結構。

透明阻擋板210具有小於第二圓周貫穿部分230b的第二內圓周的直徑，且因此可螺紋耦合到第二圓周貫穿部分230b的中心孔且插入所述中心孔中。此時，可安裝具有內表面和外表面的透明阻擋板210，使得透明阻擋板210的內表面與第一圓周突出表面231接觸。在透明阻擋板210插入到第二圓周貫穿部分230b中以使得透明阻擋板210的內表面與第一圓周突出表面231接觸的狀態中，具有在圓周環220的外圓周表面中界定的螺紋的圓周環220以螺紋耦合方式插入到第二圓周貫穿部分230b的第二內圓周中。因此，圓周環220可沿著第二圓周螺紋旋轉且緊固到第二圓周貫穿部分230b，且最終與第一圓周突出表面231固定地緊密接觸。因此，通過圓周環220的螺紋耦合，透明阻擋板210可耦合且固定到第二圓周貫穿部分230b的內部部分。

透明阻擋板210用於防止外來物質引入到黑體中且在示範性實施例中尤其由透射具有近似600℃或以下的低溫的輻射能量的材料製成。一般來說，具有近似600℃或以下的低溫的物體輻射具有近似5μm到近似20μm的波長的輻射能量。因此，在校準低溫測量高溫計的過程中使用的黑體110也輻射具有近似600℃或以下的低溫的輻射能量，且黑體110的透明阻擋板210必須透射 具有近似5μm到近似20μm的波長的低溫輻射能量。為此，在示範性實施例中，透明阻擋板210可由可透射近似5μm到近似20μm的長波長的材料製成。可透射長波長的材料可為包含BaF₂ 、CaF₂ 和Ge中的一者或一者以上的材料。通過使用由可透射長波長的材料製成的透明阻擋板210，可透射低溫輻射能量，同時阻擋外來物質。為了參考，在由石英或藍寶石製成的透明阻擋板的情況下，有可能阻擋外來物質，但不透射具有近似5μm到近似20μm的波長的低溫輻射能量(近似600℃或以下)。

此外，由可透射具有近似5μm到近似20μm的波長的低溫輻射能量的材料製成的透明阻擋板210可體現為凸透鏡和凹透鏡中的其中一種。透明阻擋板210體現為凸透鏡和凹透鏡中的其中一種的原因在於，有可能精確地將黑體110的某一點的溫度傳遞到外部高溫計。此外，由可透射具有近似5μm到近似20μm的波長的低溫輻射能量的材料製成的透明阻擋板210可體現為多個凸透鏡的組合件、多個凹透鏡的組合件，以及多個凸透鏡和凹透鏡的組合件。這些透鏡組合件結構可體現所要的焦點集中(focus concentration)，且因此可將黑體110的精確溫度傳遞到外部高溫計。

同時，通過在光輸出壁保護蓋200的內表面240a上突出的一個或一個以上分隔部件250，可在光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c之間提供分隔空間。如圖4中說明，分隔部件250具有在光輸出壁保護蓋200的內表面上突出的結構且 用於使得分隔部件250的突出表面能夠與主體外殼100的光輸出壁100c接觸。因此，當光輸出壁保護蓋200耦合到主體外殼100的光輸出壁100c時，光輸出壁保護蓋200的內表面不與光輸出壁100c直接接觸，但在內表面上突出的分隔部件250的突出表面可與光輸出壁100c接觸且隨後固定地耦合到所述光輸出壁。

可在光輸出壁保護蓋200的內表面上提供所述至少一個或一個以上分隔部件250。當提供多個分隔部件250時，分隔部件250可安置於光輸出壁保護蓋200的內表面240a上而以規則間隔彼此間隔開。分隔部件250具有分別穿過分隔部件250的蓋固定孔201。螺紋在蓋固定孔201中的每一者的內圓周表面中形成，且因此穿過蓋固定孔201的固定部件300中的每一者可螺紋耦合到蓋固定孔201中的每一者的內圓周表面。為了參考，作為具有直徑大於蓋固定孔201中的每一者的直徑的凹槽的止擋件(stopper)形成於蓋固定孔201中的每一者處，以便在所述止擋件與蓋固定孔201中的每一者之間提供階梯狀表面。因此，通過階梯狀表面，固定部件300可不完全穿過蓋固定孔201，但可與光輸出壁保護蓋200的外表面240b緊密接觸，且因此可緊固光輸出壁保護蓋200。

如圖6中說明，具有在其內圓周表面中界定的螺紋的蓋緊固凹槽102提供於主體外殼100的光輸出壁100c中，以便對應於在分隔部件250中界定的蓋固定孔201。因此，當固定部件300(例如，螺栓)中的每一者穿過蓋固定孔201中的每一者時，固定部件300中的每一者的遠端插入到蓋緊固凹槽102中的每一者 中且螺紋耦合到所述每一者，且因此光輸出壁保護蓋200可以螺紋耦合方式固定到主體外殼100的光輸出壁100c。

同時，圖3到圖7說明其中光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的整個光輸出壁100c間隔開且耦合到所述光輸出壁的示範性實施例。圖8到圖10說明光輸出壁保護蓋200的另一示範性實施例。將省略對應於以上實施例中的部分的詳細描述。

圖8是根據示範性實施例的校準設備的橫截面圖，其中光輸出壁保護蓋與主體外殼的光輸出壁的僅一部分間隔開且耦合到所述部分，圖9是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之前的光輸出壁保護蓋的視圖，且圖10是說明根據示範性實施例的在耦合到主體外殼的光輸出壁的所述部分之後的光輸出壁保護蓋的視圖。

光輸出壁保護蓋200與主體外殼100的光輸出壁100c的僅一部分間隔開且耦合到所述部分。為此，主體外殼100的光輸出壁100c包含：中心光輸出壁100ca，其被與其間隔開且與其耦合的光輸出壁保護蓋200覆蓋；以及邊緣光輸出壁100cb，其不被光輸出壁保護蓋200覆蓋。中心光輸出壁100ca表示在其中具有居中的光輸出埠C以便封閉光輸出埠C的一部分，且邊緣光輸出壁100cb表示封圍中心光輸出壁100ca的一部分。

中心光輸出壁100ca的厚度不同於邊緣光輸出壁100cb的厚度。特定來說，中心光輸出壁100ca的厚度小於邊緣光輸出壁100cb的厚度。因此，當在朝向主體外殼100的光輸出壁100c 的方向上觀看時，中心光輸出壁100ca和邊緣光輸出壁100cb由於其間的厚度差而具有階梯狀結構，使得中心光輸出壁100ca與邊緣光輸出壁100cb相比向內凹入。

在中心光輸出壁100ca的結構中，中心光輸出壁100ca具有具內圓周和外圓周的環形形狀(donut shape)，且中心光輸出壁100ca的內圓周與在內圓周中居中的光輸出埠C接觸。此外，光輸出壁保護蓋200的直徑小於外圓周的直徑，且因此光輸出壁保護蓋200可與中心光輸出壁100ca的區域間隔開且耦合於所述區域中。也就是說，光輸出壁保護蓋200僅位於中心光輸出壁100ca的所述區域中，但不在邊緣光輸出壁100cb外部。

耦合到中心光輸出壁100ca的光輸出壁保護蓋200通過在光輸出壁保護蓋200的內表面上突出的多個分隔部件250的突出表面而與中心光輸出壁100ca接觸，且因此與中心光輸出壁100ca間隔開。黑體110的輻射空間可通過分隔空間與外部連通。

根據示範性實施例，由於校準設備的光輸出埠被透明阻擋板阻擋，因此有可能防止外來物質的引入。此外，根據示範性實施例，因為透明阻擋板由可透射長波長的材料製成，因此有可能透射從黑體輻射的具有低溫的輻射能量。此外，根據示範性實施例，因為作為黑體的內部空間與外部環境之間的通道的分隔空間提供於校準設備中，因此有可能增強與外部環境的熱交換效應。因此，可減少黑體達到參考溫度的時間週期，原因是熱交換效率的增強。此外，根據示範性實施例，由於提供了透明阻擋板， 因此有可能最小化外來物質的引入，且還快速地穩定黑體的溫度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧校準設備

100‧‧‧主體外殼

100a、100b‧‧‧側壁

100c‧‧‧光輸出壁

110‧‧‧黑體

200‧‧‧光輸出壁保護蓋

201‧‧‧蓋固定孔/螺紋凹槽

210‧‧‧透明阻擋板

220‧‧‧圓周環

230‧‧‧透明阻擋板耦合部分

230a‧‧‧第一圓周貫穿部分

230b‧‧‧第二圓周貫穿部分

231‧‧‧第一圓周突出表面

250‧‧‧分隔部件

300‧‧‧固定部件

500‧‧‧加熱器

501‧‧‧熱導體

B1‧‧‧傾斜表面/第一傾斜表面

B2‧‧‧第二傾斜表面

A‧‧‧蓋通孔

C‧‧‧光輸出埠

S‧‧‧輻射空間

Claims (11)

1. 一種用於校準高溫計的設備，包括：黑體，其包括輻射空間，輻射能量從所述輻射空間輻射；主體外殼，其經配置以在其中接納所述黑體，且包括光輸出壁，所述光輸出壁具有與所述輻射空間連接的光輸出埠；光輸出壁保護蓋，其包括透明阻擋板，所述透明阻擋板安置於與所述光輸出埠相對的位置處用以透射範圍介於5μm到20μm的長波長，且經配置以與所述主體外殼的所述光輸出壁耦合；以及固定部件，其經配置以將所述光輸出壁保護蓋固定到所述主體外殼的所述光輸出壁。
2. 如申請專利範圍第1項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述透明阻擋板由BaF₂ 、CaF₂ 和Ge化合物中的其中之一製成。
3. 如申請專利範圍第1項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述透明阻擋板可以下列各項的其中之一實現：凸透鏡、凹透鏡、所述凸透鏡的組合件、所述凹透鏡的組合件，以及所述凸透鏡和所述凹透鏡的組合件。
4. 如申請專利範圍第1項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述光輸出壁保護蓋與所述主體外殼的所述光輸出壁間隔開且耦合到所述光輸出壁，用以界定將所述主體外殼的所述光輸出埠與外部環境進行連接的通道。
5. 如申請專利範圍第4項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述光輸出壁保護蓋包括：蓋板，其包括與所述主體外殼的所述光輸出壁相對的內表面，以及位於所述內表面的相對側的外表面；蓋通孔，其經配置以在與所述光輸出埠相對的位置處穿過所述內表面和所述外表面；透明阻擋板耦合部分，其為貫穿部分，所述貫穿部分從外表面突出且包括與所述蓋通孔連接的中心孔和阻擋所述中心孔的透明阻擋板；分隔部件，其經配置以在所述內表面上突出用以使得其突出表面能夠與所述主體外殼的所述光輸出壁接觸；以及蓋固定孔，其經配置以穿過所述分隔部件的所述突出表面和所述外表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述內表面的邊緣包括第一傾斜表面，所述第一傾斜表面經配置以使得所述蓋板的厚度朝向所述蓋板的遠端變得越來越薄。
7. 如申請專利範圍第6項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述主體外殼的所述光輸出壁的邊緣包括第二傾斜表面，所述第二傾斜表面經配置以與所述第一傾斜表面相對用以在所述第一傾斜表面與第二傾斜表面之間具有均勻分隔空間。
8. 如申請專利範圍第5項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述主體外殼的所述光輸出壁包括： 中心光輸出壁，其經配置以被與其間隔開且與其耦合的所述光輸出壁保護蓋覆蓋；邊緣光輸出壁，其經配置以不被所述光輸出壁保護蓋覆蓋，且其中所述中心光輸出壁和所述邊緣光輸出壁具有厚度差，使得所述中心光輸出壁的厚度小於所述邊緣光輸出壁的厚度。
9. 如申請專利範圍第8項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述中心光輸出壁具有包括內圓周和外圓周的環形形狀，且所述中心光輸出壁的所述內圓周與所述光輸出埠接觸。
10. 如申請專利範圍第9項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述光輸出壁保護蓋的直徑小於所述外圓周的直徑，且所述光輸出壁保護蓋在所述中心光輸出壁的所述外圓周中與所述中心光輸出壁間隔開且耦合到所述中心光輸出壁。
11. 如申請專利範圍第5或8項所述的用於校準高溫計的設備，其中所述透明阻擋板耦合部分包括：第一圓周貫穿部分，其包括第一內圓周和經配置以從所述蓋通孔的所述外表面突出的第一圓周突出表面；第二圓周貫穿部分，其包括第二內圓周，其中第二內圓周的直徑大於所述第一內圓周的直徑，以及經配置以在所述第二內圓周的內表面中界定的第二圓周螺紋；所述透明阻擋板，其經配置以具有內表面和外表面，所述內表面經固定到所述第一圓周突出表面；以及 圓周環，其經配置以與所述透明阻擋板的所述外表面接觸，沿著所述第二圓周螺紋耦合，且將所述透明阻擋板固定到所述第一圓周突出表面。