Устройство для автоматического измерения малых толщин пленок Советский патент 1956 года по МПК G01B11/06 G02B27/28 

Изобретением является прибор для автоматического измерения толщины пленки поляриметрическим методом, отличающийся от известных тем, что измеряемая пленка наносится на стеклянную призму, на которую падают лучи от монохроматического источника света.

Лучи отражаются от плоскости призмы и плоско поляризуются, причем азимут поляризации зависит от толщины пленки.

Схема предлагаемого прибора показана на фиг. 1.

Лучи от монохроматического источника света /, пройдя через щелевидную диафрагму 2, осветительную линзу 3 и первый поляризатор 4, связанный с логометром (фиг. 2), падают на поверхность стеклянной призмы 5 с нанесенной на нее измеряемой пленкой.

Далее лучи проходят через декогерентор 6, вращаемый от электродвигателя, второй поляризатор 7, деполяризатор 8 и попадают на первый фотоэлектронный умножитель 9, переменная составляющая фототока которого усиливается и поступает на одну из обмоток логометра (типа ваттметра), автоматически устанавливающего первый поляризатор в положение, при котором переменная составляющая фототока будет скомпенсирована.

На вторую обмотку логометра подается ток, питающий синхронный электродвигатель, который вращает второй поляризатор. В результате, отраженный от пленки свет, пройдя через пластинку 10 «четверть волны, плоско поляризуется, причем азимут поляризации зависит от толщины пленки.

Плоско поляризованный свет, пройдя третий вращающийся поляризатор 11 и второй деполяризатор 12, поступает на второй фотоэлектронный умножитель 13. Одновременно на третий фотоэлектронный умножитель 14 поступает свет, не отраженный от пленки и прощедший через третий поляризатор, второй деполяризатор и четвертый поляризатор 15, установленный так, чтобы переменные составляющие фототоков в обоих фотоумножителях были бы в одной фазе.

Эти токи подаются на логометр 16 (типа фазометра), указывающий в функции от величины сдвига фаз толщину измеряемой

пленки. Кроме указанной схемы существуют и другие ее варианты, в которых вместо вращающихся поляризаторов применены ячейки Керра, что позволяет работать с подобным прибором при свете любого цвета. Вместо фотоэлектронных умножителей могут быть применены генераторы.

Предмет изобрете, ния

1. Устройство для автоматического измерения малых толщин пленок, отличающееся наличием призмы с измеряемой пленкой на ее поверхности, освещаемой поляризованным светом, который после преломления используется для автоматической установки поляризатора; в положение, обеспечивающее нужную ориентацию оси эллиптически поляризованного отраженного пленкой света, подаваемого через ряд поляризованных элементов или ячеек Керра на фотоумножитель, фототок которого подается на логометр одновременно с фототоком от другого фотоумножителя, освещаемого поляризованным, но не отраженным от пленки светом, причем величина сдвига фаз, показываемая логометром, является функцией толщины пленки.

2. Применение в устройстве пО п. I генераторов вместо фотоумножителей.