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光学干涉式薄膜测厚仪校准
实验报告
《光学干涉式薄膜测厚仪校准规范》
实验报告
一.实验目的
光学干涉式薄膜测厚仪在薄膜厚度测量上具有非接触、多材料、安全性高等
优点，在薄膜材料制造及应用等领域中具有广泛的应用。规范制定小组在参考相
关生产厂家的技术说明的基础上，为了确认本规范的计量性能指标和校准方法是
否合理，针对校准规范上确定的计量特性及校准项目，对哈尔滨工程大学的自研
仪器，白光干涉式薄膜厚度测量仪进行实验。以下实验是在实验室环境和仪器状
况都符合要求的基础上进行的。
二.实验地点与环境情况
地点：哈尔滨工程大学理学楼光学实验室；温度：20±2℃；湿度：55%RH。
三.实验用标准器
器具名称不确定度证书标号
10.56μm薄片式厚度标准片
U=（0.02+0.2%H）μm，k=2CDjc2019-5289
31.46μm薄片式厚度标准片
24.60μm薄片式厚度标准片U=0.2μm，k=2CDjc2019-5252
四.实验方法与数据记录
1.厚度测量重复性校准方法及实验记录
（1）校准方法
在仪器的有效测量范围内，选取一个厚度标准片，其厚度值大约分布在仪器
量程的二分之一处，重复测量厚度标准片10次，记录仪器输出结果ᵅ，按公式
ᵅ
（1）计算该组实验标准偏差ᵆ：
12
√ᵅ
ᵆ=∑(ᵅ−ᵅ)（1）
ᵅ−1ᵅ=1ᵅ
式中：ᵅ--第i次测量的仪器示值，μm；
ᵅ
ᵅ
--10次测量的算术平均值，μm；
ᵅ--测量次数，n=10。
根据公式（2）计算仪器厚度相对测量重复性ᵆ：
ᵅᵅᵅ
ᵆ=ᵆ×100%（2）
ᵅᵅᵅ
̅
ᵅ
光源光谱范围以及探头工作波长的选择应与实际测量应用时相一致。
（2）实验数据记录与处理
根据上述的厚度测量重复性校准方法，对标称值为31.46μm厚度标准片的
厚度重复10次的测量结果如表1所示。
表1：厚度测量重复性数据记录表格
标准器31.46μm薄片式厚度标准片
序号测量值/μm
131.48
231.58
331.51
431.52
单次测量
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