Interferometer | Uiterst nauwkeurige lengte- en hoekmeting

MESSTECHNIK

Details: Gepubliceerd: 01.04.2020; Laatst bijgewerkt: 26.01.2024; Hits: 13306

Voor zeer nauwkeurige positie-, hoek- of andere metingen meetafstand zijn geschikt interferometer uitstekend omdat ze op basis van de superpositie van golven voldoen aan de eisen van extreme precisie, bijvoorbeeld in de productiemeettechnologie, Onderzoek of ruimtevaart. In dit artikel laten we er enkele aan je kennismaken Nieuwe producten van verschillende fabrikanten en geven u een beetje basiskennis.

inhoud

Interferometer 2024 – De belangrijkste zaken in het kort
Veel gestelde vragen

Interferometer 2024 – De belangrijkste zaken in het kort

Moderne interferometers maken gebruik van geavanceerde Lasertechnologieën met stabiele, variabele of femtoseconde lasers. Ook de algoritmen voor data-analyse worden voortdurend ontwikkeld. De Fourier-transformatie kan worden gebruikt om interferentiepatronen om te zetten in een frequentiedomein, wat de analyse en interpretatie van de gegevens eenvoudiger maakt. Machine learning en KI worden gebruikt om patronen in de gegevens te herkennen en voorspellingen te doen over materiaalgedrag of eigenschappen.

In de Onderzoek Interferometers meten moleculaire en atomaire afstanden en bieden cruciale inzichten voor materiaalkunde, biologie en scheikunde. In de astronomie worden interferometers gebruikt om afstanden en bewegingen van sterren en sterrenstelsels met hoge nauwkeurigheid te meten. In de nanotechnologie meten de precisiemeetapparaten vervormingen en afmetingen op nanoschaal, wat belangrijk is voor de ontwikkeling van nanomaterialen en apparaten.

Interferometers kunnen daarom afstanden, materiaalvervormingen en optische eigenschappen uiterst nauwkeurig meten en daarmee nieuwe normen stellen in de meettechnologie.

Interferometer voor uiterst nauwkeurige meting van de wafeldikte

19.01.2024-XNUMX-XNUMX | Een belangrijke processtap bij de productie van halfgeleiderwafels is het leppen van de silicium plano's, die op een uniforme dikte worden gebracht. Voor continue diktecontrole Micro-Epsilon ontwikkelde de witlichtinterferometer IMS5420-TH. Het opent nieuwe perspectieven voor de industriële diktemeting van monokristallijne siliciumwafels.

Dankzij de breedband Superluminescerende diode (SLED) kan de IMS5420-TH worden gebruikt voor ongedoteerde, gedoteerde en hooggedoteerde SI-wafels. Het diktemeetbereik bedraagt 0,05 tot 1,05 mm. De meetbare dikte van luchtspleten bedraagt zelfs 4 mm.

De interferometers bestaan elk uit een compact Sensor en Controller, die wordt geleverd in een robuuste industriële kwaliteit Behuizing wordt ondergebracht. In de controller is een actieve temperatuurregeling geïntegreerd, die een hoge stabiliteit van de meting garandeert.

De interferometer is verkrijgbaar in dikte of als Multipeak-diktemeter. Het multipeak diktemeetsysteem meet een dikte van maximaal vijf lagen, zoals waferdikte, luchtspleet, folie en coatings >50 µm. Voor diktemetingen onder moeilijke omgevingsomstandigheden is de IMS5420-controller uitgerust met IP67 en een roestvrijstalen behuizing - geschikte lichtgeleiders en sensoren zijn beschikbaar.

Interferometer voor gelijktijdige meting van lengte en hoek

01.04.2020 april 5000 | Als het gaat om uiterst nauwkeurige gelijktijdige pad- en hoekmetingen in de industrie en het onderzoek, zijn een snelle installatie en een ongecompliceerde aanpassing bijzonder belangrijk. De driestraalslaserinterferometer SP XNUMX TR (foto boven) van sios zijn precisielengtemeetapparaten die drie interferometers in één apparaat combineren. In alle drie de meetkanalen wordt dezelfde zeer stabiele laserfrequentie gebruikt. Drie lengtewaarden worden gelijktijdig met nanometerprecisie geregistreerd. Uit het verschil tussen twee lengtewaarden en de gekalibreerde straalafstand kan met hoge precisie de bijbehorende hoek worden bepaald.

De modulaire interferometer met drie bundels kan dus worden aangepast aan een grote verscheidenheid aan meettaken. Het afstandsmeetbereik is meer dan 5 m met één Sub-nanometer resolutie. Hoekmetingen zijn mogelijk tot ±12,5° met een reflector. De optische vezelkoppeling van de sensorkop en de optioneel geïntegreerde straalrichtingsdetectie ondersteunen een eenvoudige bediening en aanpassing.

Het nieuwe ontwerp van de interferometer is compact en robuust. Dit maakt hem geschikt voor zeer nauwkeurige metingen in de industrie en het onderzoek en als OEM-apparaat. Voor grote meetbereiken of kalibratietaken adviseert de fabrikant het gebruik van draadloze temperatuursensoren of het LCS klimaatmeetstation.

Interferometer met ongekende nauwkeurigheid

26.03.2020 maart XNUMX | Interferometrie is de eerste keuze optische meetmethodeals het gaat om het meten van oppervlakken met hoge precisie. Nortus Optronic presenteert nu de nieuwe D7-interferometer van Difrotec met, volgens eigen informatie, ongekende nauwkeurigheid. Het verschil tussen gemeten en werkelijke vorm is kleiner dan lambda/1000 (< 0,6 nm).

Met de interferometer D7 presenteren we een systeem dat een innovatieve mijlpaal in het veld vertegenwoordigt interferometrisch maat vertegenwoordigt. En dus biedt het een nauwkeurigheid die maatstaven zet op het gebied van interferometrie, de compacte, gebruiksvriendelijke interferometer.

Interferometer als een zogenaamde PSPDI-systeem (Phase Shifting Common Path Point Diffraction Interferometer): Terwijl de gebruikelijke Fizeau-interferometers een optische referentie vereisen, produceert de D7 zelf een perfecte referentie: een afgebogen golffront gecreëerd door een opening onder de golflengte in een dunne metaalfilm. De technologie is gepatenteerd in Europa en de VS.

De D7 wordt gebruikt om uiterst nauwkeurige optica te testen met complexe vormen en grote asferische afwijkingen. De Difrometrische software wordt bij het systeem geleverd. Door het brede scala aan functies biedt de software een perfecte analyse van de meetresultaten.

Veel gestelde vragen

Wat doet een interferometer?

Een interferometer is een nauwkeurig meetinstrument, dat het interferentiepatroon van golven, meestal lichtgolven, gebruikt om zeer kleine afstanden, lengteveranderingen of brekingsindexvariaties te meten.

Welke interferometers zijn er?

Er zijn verschillende interferometers met specifieke eigenschappen voor verschillende meettaken:

Michelson-Interferometer meet de faseverschuiving tussen twee lichtstralen. Michelson-interferometers worden vaak gebruikt in optische spectroscopie en astronomie.
Mach-Zehnder-Interferometer maakt het meten van veranderingen in de brekingsindex mogelijk en wordt vaak gebruikt in telecommunicatie- en milieumetingen.
Fabry-Perot-Interferometer maakt gebruik van meerdere interferentie tussen twee parallelle spiegels en wordt gebruikt in spectroscopie om golflengten te meten.
Fizeu-Interferometer meet afstanden en oppervlakteruwheid, vaak gebruikt in de materiaalkunde en bij het testen van optische componenten.
sagnac-Interferometer wordt gebruikt om rotatie te meten en in glasvezel.
Twyman Groen-Interferometer is een variatie op de Michelson-interferometer, specifiek voor het testen van optische systemen.

Hoe werkt een laserinterferometer?

een Laser-interferometer fungeert als straalsplitser. Het splitst een laserstraal in twee delen die verschillende paden afleggen en vervolgens weer samenvloeien. Deze stralen overlappen elkaar en creëren een interferentiepatroon dat voortkomt uit de golfkarakteristiek van licht. Als een van de paden verandert, b.v. B. door een beweging of een verandering in de brekingsindex verschuift het interferentiepatroon. Door deze patroonverandering te analyseren, kunnen deze apparaten nauwkeurige metingen uitvoeren van de gemeten variabelen afstand, beweging of optische eigenschappen.

Hoe werkt interferometrie?

Interferometrie wel een meettechniek gebaseerd op het principe van interferentie van golven, meestal lichtgolven. Bij interferometrie wordt een golf opgesplitst in twee of meer delen die verschillende paden afleggen en vervolgens weer bij elkaar worden gebracht. Wanneer deze golven samenkomen, overlappen ze elkaar en vormen ze een interferentiepatroon van lichte en donkere strepen of ringen. Dit patroon verandert afhankelijk van de padverschillen tussen de golven, veroorzaakt door veranderingen in lengte, beweging of verschillen in brekingsindex. Door deze patroonveranderingen te analyseren, kan men uiterst nauwkeurige metingen uitvoeren van afstanden, lengteveranderingen, oppervlaktetopografieën en optische eigenschappen.

Waar vindt interferentie plaats?

Interferentie treedt op wanneer twee of meer golven, zoals licht-, geluids- of watergolven, elkaar ontmoeten en elkaar overlappen. Dit gebeurt in verschillende omgevingen en situaties, bijvoorbeeld:

In de Optiek: In de superpositie van lichtgolven in interferometers, in dunne lagen (zoals oliefilms op water), in zeepbellen en in de diffractie van licht op roosters of spleten.
In de akoestiek: Wanneer geluidsgolven over elkaar heen worden geplaatst, wat kan worden waargenomen in kamers met echo's of in de buurt van luidsprekers.
In de Natuur: Wanneer watergolven over elkaar heen worden gelegd in waterlichamen zoals meren of oceanen.

Er is sprake van interferentie wanneer de toppen en dalen van de over elkaar heen liggende golven zo samenkomen dat ze elkaar versterken (constructieve interferentie) of elkaar verzwakken (destructieve interferentie). De resulterende interferentiepatronen verschaffen belangrijke informatie over de eigenschappen van de golven en de media waardoor ze reizen.

Bron: Dit artikel is gebaseerd op informatie van de volgende bedrijven: Micro-Epsilon, Nortus-Optronic, Sios.