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[宝典]白光干预法测量金属箔厚度(1).doc
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[宝典]白光干预法测量金属箔厚度(1).doc
[宝典]白光干预法测量金属箔厚度(1)白光干涉法测量金属箔厚度(1)本文由wll19830806贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。第%卷第=期增刊=仪器仪表学报%$年?月$"白光干涉法测量金属箔厚度陈慧芳严惠民杭州施柏煊浙江大学现代光学仪器国家重点实验室!摘要"$%’#$&利用白光作光源的干涉仪(+克服了单色相干光干涉相位不确定的缺点--光光源的稳定能白)*,;=><=AB<C54689<=?@<;DC:8E8C58HCA<4CA5<FGC;!’用已知厚度薄片测量参考反射镜#与参考#利反射镜%!厚度为设/’从光源T发出的一束白光在分束镜#处分为两1测量原理#根据光的干涉原理23-空气!射率1#中传在折4’播的两支光发生干涉光程差!6’5/与波长!’7及干涉级数!有这样的关系82’干涉加强8--5/6427!24$9#9%:’干涉相消8!’##@仪器仪表学报第#卷Q#考虑到以下几个方面9:-<0器件的暗电流特性=;<>输出信号中混杂着噪声=光源具有一定的发射光谱及<0对不同波长光信号的响应率%综合上面几<点"我们对数据进行下面几个步骤的处理’(!去除<0暗电流影响<中从<0输出的信号67’(包含着暗电流和随<7*8机噪声两部分%首先先使<0不接收任何光信号"此时<0的输<<即是暗电流%当有光信号输入<0时"从出信号67@’(<7*8图!白光干涉法测金属箔厚度原理图!#$为分束镜""输出信号中减去背景噪声便得到输入的光谱信息86’(<<0’(<<0@’(’(#去噪声’(A束"一束入射到分束镜#另一束经反射镜入射到分束"镜$经过分束镜#的透射光射向参考反射镜!反射%"光则到达已知薄片上表面&"考反射镜!的反射光参的记和薄片上表面’面(反射光形成干涉"录干涉光&谱)"出&面与参考反射镜之间的相对距离*"解同!!样方法解出已知薄片下表面+与参考反射镜#的相对距离*%不难看出"参考反射镜!#之间的相对距离,"#为/*.*,!/0#金属箔厚度的测量’(#’(1随机噪声服从正态分布"均值为@于是可用平其"选取B次测量的平均值"可使随机均法去除随机噪声%噪声减小至原来!CBD!8/68/FB8E’(6’(#’(/6’(’($去除光谱响应的影响’(G光源的发射光谱以及金属表面<0的光谱响应"<反射率等因素都将对输出光谱包络产生影响%但这些可以认为在实验室中是不变的%测量因素都比较稳定"前"将每路干涉的反射镜部分遮住"让多色仪接收金属表面的反射光"对光谱信号进行去噪声处理后"便得到输出实验中诸多影响因素的合响应谱H8%测量时"’(信号去除噪声后"除以H8"得到了真正的干涉再就’(光谱I’(如图$所示8"M(L8’K’K("J8.(N8’K其中-’K为I’(8处的值"(8在KJ8M(68在同样有-’K为E’(8处的值"L8K(’(K’KN8为H8在8处的值%将已知厚度薄片移走"放入待测金属箔"可根据光谱曲线解得参考反射镜!与金属上表面&的光程差"即#!及参考反射镜#与金属下表面+的光程差*金属箔厚度0即可得到##2于是"2*"23*3*0.,!2#!/*3*2#2/*#!3*’(4’(O5数据处理形通过多色仪输入至计算机的光谱信息67’(7*8必如图#所示"须经过软件预处理后才可进行定量计算%图$解调的白光干涉谱模拟图P误差分析图#原始光谱模拟图两个因分析整个测量过程"量精度主要取决于测多色仪的波长分辨率=干涉极大值的定位精度%素-鉴于各实验设备的特点"在进行数据预处理时"要下转第#页(’Q+4仪器仪表学报第+4卷行多参数识别和自动加载!原理与单参数类似!算法上采用循环结构"这样!转类和往复类试验的参数识别和自动加旋载在算法上就实现了统一"试验表明!统可以在短时间内自动辨识控制参系自分在数A动加载到稳定状态!析试验结果可得!运行过程中B不包括起动电流峰值C旋转类工具输入电流波动小于(F!复类工具输入电流波动小于+DEG往D!完全满足精度要求"#试验结果H结采用上述原理和算法研制了电动工具性能试验系图统!$是某型往复锯模拟实用性试验实时波形片断"试验条件%’)往复锯!载往复频率+,-.0(!空$,/&(*设定电流分别为(13!,(3!3!+相应的加+2(3!4)(3!载和卸载时间见图示!样条件%7$+8数
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