薄膜是指分子、原子或者是離子在基底表面沉積形成的一種特殊的二維材料。近幾十年來(lái)，隨著(zhù)材料科學(xué)和鍍膜工藝的不斷發(fā)展，厚度在納米量級（幾納米到幾百納米范圍內）薄膜的研究和應用迅速增加。與體材料相比，因為納米薄膜的尺寸很小，使得表面積與體積的比值增加，表面效應所表現出的性質(zhì)非常突出，因而在光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)上有許多獨特的表現。納米薄膜應用于傳統光學(xué)領(lǐng)域，在生產(chǎn)實(shí)踐中也得到了越來(lái)越廣泛的應用，尤其是在光通訊、光學(xué)測量，傳感，微電子器件，生物與醫學(xué)工程等領(lǐng)域的應用空間更為廣闊。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于光學(xué)涂層中的薄膜反射率測量。北京膜厚儀技術(shù)指導
針對靶丸自身獨特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗條件需求，使得靶丸參數的測試工作變得異常復雜。如何精確地測定靶丸的光學(xué)參數，一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題。由于光學(xué)測量方法具有無(wú)損、非接觸、測量效率高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)越性，靶丸參數測量通常采用光學(xué)測量方式。常用的光學(xué)參數測量手段很多，目前，常用于測量靶丸幾何參數或光學(xué)參數的測量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動(dòng)共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時(shí)調控實(shí)驗研究中的重要參數，因此，精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法[13]，如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。海淀區推薦膜厚儀白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的表面和內部進(jìn)行聯(lián)合測量和分析。
在激光慣性約束核聚變實(shí)驗中，靶丸的物性參數和幾何參數是靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實(shí)驗過(guò)程的基礎，因此如何對靶丸多個(gè)參數進(jìn)行同步、高精度、無(wú)損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實(shí)驗中的關(guān)鍵問(wèn)題。以上各種薄膜厚度及折射率的測量方法各有利弊，但針對本文實(shí)驗，仍然無(wú)法滿(mǎn)足激光核聚變技術(shù)對靶丸參數測量的高要求，靶丸參數測量存在以下問(wèn)題：不能對靶丸進(jìn)行破壞性切割測量，否則，被破壞后的靶丸無(wú)法用于于下一步工藝處理或者打靶實(shí)驗；需要同時(shí)測得靶丸的多個(gè)參數，不同參數的單獨測量，無(wú)法提供靶丸制備和核聚變反應過(guò)程中發(fā)生的結構變化現象和規律，并且效率低下、沒(méi)有統一的測量標準。靶丸屬于自支撐球形薄膜結構，曲面應力大、難展平的特點(diǎn)導致靶丸與基底不能完全貼合，在微區內可看作類(lèi)薄膜結構
利用包絡(luò )線(xiàn)法計算薄膜的光學(xué)常數和厚度，但目前看來(lái)包絡(luò )法還存在很多不足，包絡(luò )線(xiàn)法需要產(chǎn)生干涉波動(dòng)，要求在測量波段內存在多個(gè)干涉極值點(diǎn)，且干涉極值點(diǎn)足夠多，精度才高。理想的包絡(luò )線(xiàn)是根據聯(lián)合透射曲線(xiàn)的切點(diǎn)建立的，在沒(méi)有正確方法建立包絡(luò )線(xiàn)時(shí)，通常使用拋物線(xiàn)插值法建立，這樣造成的誤差較大。包絡(luò )法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會(huì )造成干涉條紋減少，干涉波峰個(gè)數較少，要利用干涉極值點(diǎn)建立包絡(luò )線(xiàn)就越困難，且利用拋物線(xiàn)插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準確度。其次，薄膜吸收的強弱也會(huì )影響該方法的準確度，對于吸收較強的薄膜，隨干涉條紋減少，極大值與極小值包絡(luò )線(xiàn)逐漸匯聚成一條曲線(xiàn)，該方法就不再適用。因此，包絡(luò )法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的厚度、反射率、折射率等光學(xué)參數進(jìn)行測量。
確定靶丸折射率及厚度的算法，由于干涉光譜信號與膜的光參量直接相關(guān)，這里主要考慮光譜分析的方法根據測量膜的反射或透射光譜進(jìn)行分析計算，可獲得膜的厚度、折射率等參數。根據光譜信號分析計算膜折射率及厚度的方法主要有極值法和包絡(luò )法、全光譜擬合法。極值法測量膜厚度主要是根據薄膜反射或透射光譜曲線(xiàn)上的波峰的位置來(lái)計算，對于弱色散介質(zhì)，折射率為恒定值，根據兩個(gè)或兩個(gè)以上的極大值點(diǎn)的位置，求得膜的光學(xué)厚度，若已知膜折射率即可求解膜的厚度；對于強色散介質(zhì)，首先利用極值點(diǎn)求出膜厚度的初始值。薄膜厚度是一恒定不變值，可根據極大值點(diǎn)位置的光學(xué)厚度關(guān)系式獲得入射波長(cháng)和折射率的對應關(guān)系，再依據薄膜材質(zhì)的色散特性，引入合適的色散模型，常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等，利用折射率與入射波長(cháng)的關(guān)系式，通過(guò)二乘法擬合得到色散模型的系數，即可解得任意入射波長(cháng)下的折射率。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過(guò)對干涉圖像的分析實(shí)現對薄膜的表面和內部結構測量。泰安膜厚儀行業(yè)應用
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于電子顯示器中的薄膜厚度測量。北京膜厚儀技術(shù)指導
與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長(cháng)度的特點(diǎn)使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發(fā)生干涉因此不會(huì )產(chǎn)生干擾條紋。同時(shí)由于白光干涉產(chǎn)生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級次不確定的問(wèn)題。本文以白光干涉原理為理論基礎對單層透明薄膜厚度測量尤其對厚度小于光源相干長(cháng)度的薄膜厚度測量進(jìn)行了研究。首先從白光干涉測量薄膜厚度的原理出發(fā)、分別詳細闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理。接著(zhù)在金相顯微鏡的基礎上構建了型垂直白光掃描系統作為實(shí)驗中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對的位移量進(jìn)行了標定。北京膜厚儀技術(shù)指導