Устройство для измерения геометрических параметров объектов

(51)4 С 01 В 11 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ. (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизаций средств метрологии(56) .Коломийцев 10.В. и др. Оптические приборы для измерения линейных и угловых величин в машиностроении. М., Машгиэ, 1964, с. 201.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ, содержащее интерферометр Майкельсона с источником монохроматического когерентного излучения (МКИ) и предметный стол, установленный в измерительной ветви интерферометра, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено источником инфракрасного излучения (ИКИ), установленным на выходах излучений от ИКИ и МКИ, узлом совмещения излучений, полупрозрачным зеркалом, размещенным на выходе интерферометра, четырьмя линейными поляризаторами, два иэ которых установлены между источником МКИ и узлом совмещения излучений и источником ИКИ и узлом совмещения излучений и ортогонально ориентированы, а два других. - соответственно в каждом из двух потоков излучения от полупрозрачного зеркала,и ортогонально ориентированы, индикатором интерферен-ционной картины (ИК) диапазона, расположенным эа одним из поляризаторов цторой пары, и установленным эа другим поляризатором ечетчиком интерференционных полос оптического диапазона, вход которого связан с выходом индикатора интерференционной картины (ИК) диапазона.725500 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерений толщин тонких пленок ипокрытий.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетск"уст- "ройство для .измерения геометрических параметров объектов, содержащее интерферометр Майкельсона с ис. точником монохроматического когерент- .ного излученйя (МКИ) и предметныйстол, установленный в измерительнойветви интерферометра 1.С помощью известного устройстваможно определять толщину прозрачных пленок с помощью"ахроматической интерференционной полосы путем измерения перемещения интерферометра относительно пленки при поочередном наведении на поверхность пленки и затем на поверхность подложки. Однакоуказанное устройство не позволяетопределять толщину слоев из материалов непрозрачных в видимой области спектра без наличия ступеньки,так как в этом случае не представляется возможным получить- интерферен- ционную картину от поверхности под ложки; находящейся под измеряемым 30слоем.Целью изобретения является расши/рение технологических возможностей устройства.1Для этого предлагаемое устройство35 снабжено источником инфракрасногоизлучения (ИКИ),установленным на выходах излучений от ИКИ и МКИ, узломсовмещения излучений, полупрозрач 40ныл зеркалом, размещенным на выходеинтерферояетра четырьмя. линейнымиполяризаторами, два из которых установлены между источником МКИ и узломсовмещения излучений и источникомИКИ и узлом совмещения излучений и45ортогонально ориентированы,а двадругих - соответственно в каждом из -"двух потоков излучения от пблупрозрачного зеркала и ортогональноориентированы,индикатором интЕрференциокной картины (ИК) диапазона,расположенным эа одним из поляризатороввторой пары, и установленным эадругим поляризатором счетчиком ин- .терференционных полос оптическогодиапазона, вход которого связан свыходом индикатора интерференционной картины (ИК) диапазона. 2На чертеже изображена схема устройства.Устройство для определения геометрических параметров объекта содержит интерферометр Майкельсона с источником монохроматического коге-. рентного излучения (МКИ) 1, источник инфракрасного излучения (ИКИ) 2, узел совмещения излучений 3, линейный поляризатор 4, установленный между источником МКИ и узлом 3 совмещения излучений, линейный поляризатор 5, установленный между ис/точником ИКИ и узлом совмещения излучений, два полупрозрачных зеркала 6,7,отражающее зеркало 8, линейные поляризаторы 9,10, установленныев каждом из двух -потоков излучения от полупрозрачного зеркала 7, индикатор интерференционной картины (ИК) диапазона 11, расположенный за поляризатором 9, и счетчик 12 интерференционных полос оптического диапазона, расположенный за поляризатором 10, и предметный стол 13 с размещенным на нем исследуемым образцом 14.Устройство работает следующим образом.Излучение от источника МКИ 1,пройдя линейный поляризатор 4, поступает йа один из входов узла 3 совмещения излучений. На другой вход узла 3 поступает излучение от истоЧника ИКИ 2, которое предварительно пропус" кается через линейный поляризатор 5. Совмещенное излучение после узла 3 поступает на полупрозрачное зеркало 6. При этом излучение, поступающее от узла 3 совмещения и отраженное зеркалом 6, поступает на исследуемый образец 14, а излучение, прошедшее через полупрозрачное зеркало 6,попадает на отражающее зеркало 8. Излучение,отраженное от образца 14 и прошедшее через полупрозрачное зеркало 6, совмещается с излучением,отраженным от зеркала 8 и отраженным от зеркала 6, и это совмещенное излучение поступает на полупрозрачное зеркало 7. Излучение, прошедшее зеркало 7,. через поляризатор 9.поступает на индикатор интерференционной картины 11. Излучение, отраженное от . зеркала 7, пройдя далее линейный поляризатор 10, поступает на счетчик 12 интерференционных полос опти" ческого диапазона. Интерференционная картинадт источника ИКИ найлю725500 3 Редактор Н.Сильнягина ТехредД.Олийнык :Корректор М,Пожо Заказ 771Тираж 680 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дается в виде четкой ахроматической полосы и нескольких более бледных полос. Излучение же от источника МКИ создает систему узких интенференцион 5 ных полос. Центральнаяинтерференционная полоса источника ИКИ используется для надевания интерферометра путем перемещения, например, предметного столика поочередно на верхнюю, а затем на нижнюю поверхности образца, а интерференционные. полосы, ис-" точника МКИ используются для измерения перемещений столика. Когда источник ИКИ наведен на верхнюю грань образца, показания счетчика 12 устанавливаются в начальное (нулевое) положение.При наведении источника ИКИ на нижнюю грань образца фиксируется число интерференционных полос и по известным зависимостям определяются геометрические параметры исследуемых образцов. Таким образом, сочетание наводки по интерференционным полосам источника ИКИ и отсчета числа интерференционных полос источника МКИ обеспечивает расширение технологических возможностей устройства, повышает точность и надежность измерений,