Устройство для измерения внутренних напряжений в покрытиях Советский патент 1991 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении внутренних напряжений в тонких пленках.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения влияния нестабильности температуры.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения внутренних напряжений в покрытиях; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит лазер 1, подложку 2, предназначенную для нанесения покрытия, держатель 3 с опорой 4, предназначенные для установки подложки 2 с покрытием, систему 5 регистрации интерференционной картины, блок преобразования получения, выполненный в виде прозрачной пластины 6 со сферической выемкой 7, ориентированный сферической выемкой 7 к подложке 2

и установленный с возможностью перемещения в плоскости, расположенной под углом оЈ к плоскости, касательной поверхности подложки 2 в зоне измерений, удовлетворяющим соотношению

X arccos---, к

.где R - радиус сферической выемки 7;

b - ее глубина,

консольный зажим 8, предназначенный для крепления подложки 2 с покрытием и размещенный на держателе 3.

Устройство работает следующим образом.

Излучение лячеря 1 направляется посредством зеркала и линзы на блок преобразования излучения, выполненный в виде прозрачной пластины 6 со сферической выемкой /, проходит его и попадает на подложку 2 в точке, расположенной от консольного зажи05

ел ю

оо

ма 8 на расстоянии, равном двум третьим расстояния между зажимом 8 и опорой 4. Окрестности этой точки образуют зону измерений. Часть излуче- ния отражается от подложки 2 с покрытием, а часть отражается сферической выемкой 7. Перемещая блок преобразования излучения в плоскости, расположенной под углом еб к плос- кости, касательной поверхности подложки 2 в зоне измерений, совмещают эти части излучения на экране системы 5 регистрации и получают интерференционную картину в виде колец Ньютона.

В процессе измерений при напылении покрытия подложка 2 изгибается, что приводит к перемещению колец Ньютона. По направлению перемеще- ния колец определяют знак внутренних напряжений. Величину напряжений определяют по расчетной формуле.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения внутрен них напряжений в покрытиях, содержащее

лазер, подложку, предназначенную для нанесения покрытия, держатель с опорой предназначенные для установки подложки с покрытием, и систему регистрации интерференционной картины, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком преобразования излучения, выполненным в виде прозрачной пластины со сферической выемкой, ориентированным сферической выемкой к подложке и установленным с возможностью перемещения в плоскости, расположенной под углом oi к плоскост касательной к поверхности подложки в зоне измерений, удовлетворяющим соотношению

- R-b

у. arccos---, к

где R - радиус сферической выемки;

b - ее глубина.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено консольным зажимом, предназначенным для крепления подложки с покрытием и размещенным на держателе.

Изобретение относится к измерительной технике н может быть использовано при определении внутренних напряжений в тонких пленках. Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения влияния нестабильности температуры. Излучение лазера направляется на блок преобразования излучения, выполненный в виде прозрачной пластины со сферической выемкой, проходит его и попадает на подложку с покрытием. Излучение отражается от сферической выемки и от полложки с покрытием. Совмещают отраженные части излучения на экране системы регистрации и получают интерференционную картину, по которой определяют внутренние напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.(

J

Г

Фиг Л

8

А- А

Фиг. 2