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微米级金属表面粗糙度之平面偏振散射光量测-淡江大学机构典藏
論文類別
1. Materials and Device Characterization
2. Design, Simulation and Integration
微米級金屬表面粗糙度之平面偏振散射光量測
1 1 1
劉承揚 、張力仁 、王凱平
1
淡江大學, 機械與機電工程學系, 新北市
cyliu@mail.tku.edu.tw
一步做計算處理和偏振分析。我們可以從很多文獻所
摘要
敘述的測量系統設計和量測方法得知,分別對樣品、
本文主要研究探討微米級金屬表面粗糙度之平面
探測器和光源執行相對個別運動來涵蓋所有的量測角
偏振散射光量測,以取代傳統的接觸式量測。在實驗
度,以達到最大範圍的方向與角度來偵測光波訊號,
方面,我們自行設計並且架設一套二維非接觸式的自
即可實現快速量測, 而文獻中可得到一些光學量測系
動光學系統來量測微米級金屬表面粗糙度的散射光
統設計的描述及 其獨特的優點。根據文獻 6和 7 為典
場,並自行撰寫程式加以分析。在試片方面,本文選
型的光學量測系統設計,主要是描述光源、探測器和
用 Ra = 0.05 μm 、0.1 μm 、0.2 μm 、0.4 μm 、0.8 μm 、
待測物之不同角度的搭配變化,然而量測樣品的平面
1.6 μm 等,各種不同表面粗糙度的標準試片,針對散
散射光是一般最常見的設計,因為這種系統配置通常
射角以每 5度進行量測。本文研究結果證實此非接觸式
都比較簡單,所需的設備與製作費用均較低。對於非
系統可精準量測出微米級金屬表面粗糙度與表面特
平面散射光的量測系統來說,建立非平面測量系統往
徵。
往都是需要較為大型的結構 [7] ,並且架設較為困難以
及製造費用昂貴。 1993 年, Feng 等人[8]實現待測物
關鍵字:偏振散射光、表面粗糙度、非接觸式。 的非平面量測,使得待測物可以大範圍的接受入射
光。1998 年,White 等人[9]建構擁有良好量測角度覆
蓋範圍的系統,但其主要的缺點為有限的光譜量測範
1. 前言 圍和量測時間過長。
以光學量測技術來量測物體表面粗糙度是很重要
的檢測技術,而且目前也已證明散射技術是一個有效 2. 機構設計
的量測方法 [1,2] ,此技術可稱為雙向反射分佈函數量 散射光量測系統平面和非平面的設計方式
測 (BRDF) 。表面粗糙度的量測方法有許多研究與發 [10,11] ,本文主要是平面方式的設計,在系統中雷射
展, 1965 年 Nicodemu
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