光测量表面粗糙度淡江大学机械与机电工程学系.docVIP

表面粗糙度之散射光量 測實驗設計 期末報告 姓名：陳世庭 學號：496371088 班級：機電4 B 指導老師：劉承揚 主要技術 表面粗糙度測量的亞微米範圍內使用激光散射精確測量加工表面粗糙度工件具有根本的重要性，特別是在精密工程和製造行業。這主要是由於更嚴格的質量要求的材料以及小型化的產品組件例如，在磁盤驅動器行業， 保持品質的電器元件裝在一個光盤，表面粗糙度磁盤必須準確測量和控制。因此，表面光潔度，正常表現在以下方面的表面粗糙度，是一個關鍵參數用於接受或拒絕產品。表面粗糙度通常由一個機械針式輪廓。但是，手寫筆技術具有某些限制：機械觸筆之間的聯繫和對象可能會導致變形或損壞的試樣表面，這是一個逐點測量方法而且費時。因此，非接觸和更快速光學方法是有吸引力的。不同的光學非接觸式表面粗糙度測量方法已經制定，主要是基於反射光檢測，聚焦誤差檢測，激光散射，斑點和干擾在這些方法，光散射法， 這是一個非接觸面積平均技術，具有潛在的更快捷的檢查比其他表面貌相技術尤其是傳統的手寫筆技術。其他商用產品，如掃描 隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡?！，原子力顯微鏡 ?原子力顯微鏡！亞波長光柵和光致抗蝕劑這是逐點技術，主要用於光學與光滑的表面粗糙度在納米範圍。許多實驗數據已累積 和數值分析方法，包括解決方案已經制定，然而，實用工具基於激光散射技術相對較少。我們提出一個基於激光散射方法 測量表面粗糙度的加工表面。建議的技術應用到表面粗糙度 值的算術平均粗糙度鐳?！該範圍從 0.005到6毫米，而實測結果進行比較與那些使用傳統的手寫筆獲得的輪廓。光散射粗略表面主要是基於貝克曼和斯皮齊基諾的粗糙表面光散射模型。平均強度由粗糙表面散射相干照明下給出一個函數的表面粗糙度。阿梁激光是針對表面粗糙。分散的微觀違規行為的表面。除了在鏡面反射方向，散射光的衍射造成的任何一方的鏡面方向也會發生。對於表面光滑，強度的鏡面反射光會相對較高微晶矽光散射厚度的依賴和表面粗糙度介紹散射在微晶矽是一功能，如傳輸光學性質的影響和反思，並可能造成更多的光W1的吸收，2倍。詳細了解有關光散射參數確定是重要的從基本物理問題的看法，但也光伏應用。如果散射強，可以發現在光透射和反射測量。通過檢查用眼睛，一個乳白色或亞光外觀樣本表面然後可以找到較厚樣品是不存在，但是，對於薄樣品的外觀鏡子般。因此，我們研究了厚度光散射和依賴的關係的表面粗糙度測定原子力顯微鏡（AFM）的。理論這一理論是發展的路線，兩不同的實驗安排：與分光光度計鏡面反射以及與量角器對於所謂的雙向反射分佈函數的3，4。鏡面反射，我們應用光散射理論5】以確定表面的RMS值粗糙度，標秒，從表達式： 其中R是鏡面反射的樣本中 紫外線光譜範圍和RC - Si系的反射 結晶矽。這個方程是有效的規定 s冰川。據悉，為簡單起見，並測試其我們使用C適用性矽反射，而不是說 反映一個理想的MC -矽樣品表面平坦 所要求的理論。定義為探測器面積和採樣檢測器的距離，皮是事件權力，存款保險制度是分散權力，所蒐集探測器。散射角u是表示在圖傳輸，可確定相應的反映。兩個樣品的表面形貌交存SC3.2％，但不同厚度2.4毫米（左）和4.1毫米（右）。大小的結構厚度增加而增加，也為對案件進SC6.25％。對於該系列 6.25％，圖。 3顯示了相應增加表面粗糙度隨厚度。此外，樣本降低供應鏈發展一個較大的表面粗糙度 同一厚度是由數據顯示點SC3.2％。 增加表面粗糙度 減少了鏡面反射光譜中的紫外線一系列的電影，存放SC6.25％。一個 4毫米厚厚的樣本，存放在高氫稀釋SC3.2％（標線）只顯示非常低值R和表現出大量的光 散射只能收集具有綜合 球體。這樣的一個例子測量較厚 樣品的厚度系列圖給出。在這其中，漫射和鏡面反射的詳細。請注意，在這種情況下全反射近似鏡面反射薄表面粗糙度的增加與提高厚度為 1系列的MC -矽樣品的結果增強光散射，反射確定用分光光度計測量和量角器。因此，較高的表面粗糙度一薄膜的高氫稀釋導致更大散射的影響。對於厚度系列，相關性與表面粗糙度從原子力顯微鏡和光學反射測量。在此外，角分辨反射測量了一個帳戶的下降後，在光散射樣品表面拋光。在這種情況下，角反射分佈類似的薄樣品低表面粗糙度測量和顯示，光散射主要取決於表面粗糙度。表面測量使用主動視覺和光散射在許多情況下，需要知道的表面幾何和物理性質的對象，如3D表面形貌，紋理，粗糙度和缺陷等，這是得到不同的表面測量技術。最重要的應用表面測量包括質量控制生產的產品，對象的三維建模，自主機器人導航工業和表面特性。鑑於產品質量控制，表面幾何和物理性能對象通常分為以下（1）表面粗糙度，如加工痕跡，拋光標誌，以及其他微違規行為;（2）波紋度;（3）錯誤的形式，如平面度，圓度，圓柱等;（4）缺陷，如凹槽，划痕，裂縫，凹陷，提高，水土流失等阿各