
一、簡介
1、原理
使一束自然光經起偏器變成線偏振光。再經1/4bochangpian,shitabianchengtuoyuanpianzhenguangrushezaidaicedemomianshang。fansheshi,guangdepianzhenzhuangtaijiangfashengbianhua。tongguojiancezhezhongbianhua,biankeyituisuanchudaicemomiandemouxieguangxuecanshu。
2、結構
本儀器分為光源、接收器、主機、電子及通訊四部分,外觀參看下圖。
2.1 光源:采用波長為632.8nm的氦氖激光光源①其特點是:光強大、光譜純、波長穩定性好。
2.2 接收器:采用光電倍增管⑤,把光訊號變為電訊號,經放大後輸出至微機,由微機選擇出消光位置的角度值。
2.3 主機部分:除以上兩項外,還有起偏組件②,樣品台③,檢偏組件④。
2.4 電子及通訊部分⑥:采集光強及對應的角度值並傳輸到計算機,再接收由計算機發出的指令逐步靠近消光點。
二、 儀器的安裝(在安裝和校正之前首先要看明白注意事項)
1、首先將儀器安放在儀器室的工作台上,用軟毛刷或綢布清理儀器表麵的塵土。
2、將主機上的各條導線插到下方的電源箱上,可根據針數的不同判斷插孔位置,再將紅、黑兩個插頭插入相應顏色的插孔內(此兩個插座帶有高壓,插入時必須先斷電再操作,並且不要觸摸金屬部分),再將儀器用電源線接入220V,50Hz交流電,最後用USB線連接好主機與計算機。
3、所有連線連接好之後,打開主機電源開關,將儀器的配套光盤放入光驅,計算機上會檢測到USB設備,然後點擊“下一步”使用默認設置,直到USB設備安裝完成;之後,在“我的電腦”中雙擊“光盤”圖標打開光盤,雙擊光盤根目錄下的“Setup”安裝儀器的配套軟件,具體操作見第5頁的“軟件的使用方法”。
三、儀器的校正
yiqichuchangqianjunyitiaohao,manzushejiyaoqiu,danyouyuchangqishiyonghuoyunshuzhongdezhendongkenengzaochengyiqishangdegebufenweizhiguanxishaoyoubiandong。weibaozhengyiqijingduxuzhongxintiaozheng,buzhouruxia:
注意:在以下所提到的光路調整中不要用眼睛直接觀察激光束,需要觀察光強時請用白屏(或白紙等)擋住光束,觀察白屏上反射光點的亮度。
打開主機開關,正對儀器時右手為光源側,左手為接收側,使光源側的遊標零點對準大刻度盤的90°位置,當:
1. 光源側無光線射出或射出的光強太弱
請qing將jiang光guang源yuan側ce的de遮zhe光guang套tao管guan推tui回hui並bing將jiang偏pian振zhen擋dang光guang罩zhao取qu下xia,將jiang此ci側ce光guang欄lan摘zhai下xia,並bing將jiang調tiao整zheng裝zhuang置zhi插cha入ru調tiao整zheng孔kong,如ru果guo光guang束shu不bu能neng通tong過guo兩liang個ge調tiao整zheng裝zhuang置zhi上shang的de孔kong則ze需xu將jiang光guang源yuan側ce的de擋dang光guang罩zhao摘zhai下xia,鬆song開kai反fan射she鏡jing固gu定ding螺luo絲si,調tiao節jie反fan射she鏡jing的de角jiao度du,直zhi到dao激ji光guang束shu可ke垂chui直zhi通tong過guo兩liang個ge調tiao整zheng裝zhuang置zhi上shang的de孔kong,並bing且qie強qiang度du無wu明ming顯xian減jian弱ruo,說shuo明ming光guang束shu方fang向xiang正zheng確que,在zai此ci步bu驟zhou中zhong盡jin量liang隻zhi調tiao整zheng上shang側ce的de棱leng鏡jing,當dang此ci棱leng鏡jing調tiao節jie無wu法fa使shi光guang線xian方fang向xiang正zheng確que則ze需xu先xian取qu下xia此ci棱leng鏡jing,將jiang調tiao整zheng裝zhuang置zhi2裝入棱鏡下方的圓孔內,調整下側的棱鏡,使光束穿過此裝置的兩個孔,調整完成後取下調整裝置2,再zai將jiang上shang側ce的de棱leng鏡jing裝zhuang上shang,並bing調tiao整zheng位wei置zhi使shi光guang束shu通tong過guo兩liang個ge調tiao整zheng裝zhuang置zhi上shang的de孔kong,調tiao好hao後hou可ke取qu下xia調tiao整zheng裝zhuang置zhi,將jiang光guang欄lan調tiao整zheng到dao適shi當dang位wei置zhi後hou鎖suo緊jin,蓋gai上shang先xian前qian取qu下xia的de擋dang光guang罩zhao,再zai將jiang偏pian振zhen擋dang光guang罩zhao扣kou好hao,則ze光guang源yuan側ce的de光guang路lu調tiao整zheng完wan成cheng;
2. 當光點偏出接收側的光欄孔時
需要將遮光套管推回並取下接收側的偏振擋光罩,將光欄座鬆開並調整到光點通過光欄的中心;
3. 當光點可以通過接收側的光欄孔時
kezhijiezhuangshangtiaozhengguanglan,guanchaguangshushifouyenengtongguotiaozhengguanglan,rubunengzeyaoxianzhaixiagudingliban,guanchaguangshunengfoudarujieshouqizheguangguandezhongxin,rubunengjiuyaotiaozhengjieshouqidejiaodu,zhihouzaizhuangshanggudinglibanbingtiaozhenghaojiaodu,shiguangshutongguotiaozhengguanglan;
4. 將光源側和接收側的遊標零點各對準大刻度盤的70°位wei置zhi,在zai樣yang品pin台tai上shang放fang置zhi隨sui機ji攜xie帶dai的de樣yang品pin,使shi反fan射she光guang點dian通tong過guo接jie收shou光guang欄lan及ji調tiao整zheng光guang欄lan,如ru果guo光guang點dian偏pian出chu接jie收shou光guang欄lan,則ze要yao調tiao整zheng樣yang品pin台tai下xia方fang的de調tiao節jie手shou鈕niu,使shi光guang點dian射she入ru接jie收shou光guang欄lan及ji調tiao整zheng光guang欄lan,並bing鎖suo緊jin樣yang品pin台tai,取qu下xia調tiao整zheng光guang欄lan,裝zhuang上shang接jie收shou側ce的de偏pian振zhen擋dang光guang罩zhao;
5. 再將光源側及接收側的遊標零點各對準大刻度盤的90°位置,進入自動橢偏儀軟件操作窗口,點擊“控製”菜單下的“校正”,打開校正窗口,點擊窗口中的“放置1/4波片”按鍵,繼續點擊“校正1/4波片”儀器會自動校正光路中元件的相對角度位置,校正後退出此窗口,此步驟完成之後對任意樣品測量時光路及樣品台都無需再調整。
四、儀器使用和測量方法
主機部分
1、接通主機電源;
2、將主機上的各條線與下部對應的插座連接好;
3、打開主機開關,麵板上的電源指示燈及開關內的指示燈同時亮起;
4、打開電腦,用USB線連接好主機與電腦,此時主機麵板上的USB狀態指示燈亮起,並且電腦右下角的托盤中出現USB設備的圖標;
5、如(ru)果(guo)儀(yi)器(qi)校(xiao)正(zheng)做(zuo)完(wan)後(hou)沒(mei)有(you)再(zai)次(ci)移(yi)動(dong)儀(yi)器(qi)則(ze)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)將(jiang)樣(yang)品(pin)放(fang)在(zai)樣(yang)品(pin)台(tai)上(shang),放(fang)置(zhi)樣(yang)品(pin)時(shi),首(shou)先(xian)拉(la)動(dong)樣(yang)品(pin)台(tai)後(hou)方(fang)的(de)手(shou)鈕(niu)使(shi)樣(yang)品(pin)夾(jia)離(li)開(kai)固(gu)定(ding)板(ban),將(jiang)樣(yang)品(pin)放(fang)入(ru),待(dai)測(ce)表(biao)麵(mian)朝(chao)向(xiang)固(gu)定(ding)板(ban),將(jiang)待(dai)測(ce)點(dian)放(fang)置(zhi)在(zai)橫(heng)向(xiang)開(kai)槽(cao)的(de)正(zheng)中(zhong)及(ji)固(gu)定(ding)塊(kuai)的(de)中(zhong)線(xian)上(shang)(也可直接觀察光束在樣品上的光點,使待測點處於光點中心處即可),然後慢慢鬆開手鈕,夾穩樣品後即可進行測量,測量後扶住樣品拉開樣品夾取下樣品,再更換其他樣品。
注意:在拉開樣品夾之前請勿拖拉樣品以免破壞表麵的鍍膜。
6、在測量樣品完成後要對樣品進行周期判斷。當光源波長為6328A°時,SiO2膜的一個周期約為283nm左右,在膜厚大於一個周期時,需采用雙角度測量的方法,在單一角度的條件下無法判斷周期,測量值對應的是第一周期內的厚度值。
7、如果已知周期時,可在建表法中以第一周期內為準查找出厚度,並橫向找出對應周期以得出鍍膜的真實厚度。
五、注意事項:
1. 不要讓光源遊標和接收遊標同時停在90°位(wei)置(zhi),以(yi)免(mian)開(kai)機(ji)後(hou)激(ji)光(guang)束(shu)長(chang)時(shi)間(jian)直(zhi)接(jie)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan)對(dui)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai),在(zai)非(fei)測(ce)量(liang)情(qing)況(kuang)下(xia)樣(yang)品(pin)台(tai)上(shang)不(bu)要(yao)放(fang)樣(yang)品(pin),以(yi)免(mian)反(fan)射(she)光(guang)長(chang)時(shi)間(jian)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan)對(dui)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai);
2. 對於以玻璃等透射率較高的物質為襯底的樣品由於上、下(xia)表(biao)麵(mian)的(de)反(fan)射(she),反(fan)射(she)後(hou)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)兩(liang)個(ge)光(guang)點(dian),在(zai)正(zheng)確(que)校(xiao)正(zheng)儀(yi)器(qi)後(hou)應(ying)該(gai)隻(zhi)有(you)主(zhu)光(guang)點(dian)能(neng)夠(gou)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan),如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)確(que)定(ding)主(zhu)光(guang)點(dian)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)調(tiao)節(jie)消(xiao)光(guang)時(shi),看(kan)有(you)明(ming)暗(an)變(bian)化(hua)的(de)為(wei)主(zhu)光(guang)點(dian),副(fu)光(guang)點(dian)可(ke)以(yi)不(bu)管(guan),並(bing)盡(jin)量(liang)使(shi)副(fu)光(guang)點(dian)不(bu)射(she)入(ru)接(jie)收(shou)光(guang)欄(lan),以(yi)免(mian)對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang);
3. genghuanjiguangguanshi,kejiangguanzuoquanbuchaixia,zaijianghougaixuanxia,qudiaodianyuanjiexian,jiangjiguangguancongsanrezhaoneiquchu,huanhaojiguangguanzaianyuanweizhizhuanghuiqu,zhuyijiguangshuchufangxiangbuyaozhuangfan。jiguangqizhuanghuiyuanweizhihou,ruguoguangshubunenggoushechurusheyicedeguanglan,zexuyaoanzhaodi5頁“儀器的校正”中各步驟重新調節各部分,,特別注意,激光管正負極不能接錯;
4. 1/4波長片一般情況下不允許轉動,以免造成測量誤差;
5. 儀器在使用前建議用已知片進行檢查(已知膜厚和折射率的鍍膜片)防止差錯;
6. 儀器應放在光線較暗、濕度低、灰塵少的室內使用;
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