Co to jest pomiar grubości warstwy?
Pomiar grubości farby przy pomocy transmisji
Przy przyjęciu, że rozproszona cienka warstwa (leżąca w zakresie μm) zostanie naniesiona na optycznie przezroczystą folię (np. o grubości 100 μm), można z wysoką dokładnością ustalić grubość rozmytej warstwy za pomocą transmisji optycznej.
Budowa warstwy
Zasada pomiaru
Zastosowanym źródłem światła jest matryca LED [światło białe (VIS) lub podczerwone (IR o długości fali 860 nm)].
W zależności od właściwości i grubości warstwy stosowane jest rozproszone źródło światła (SI-SLU-16-DIF lub SI-SLU-16-DIF-IR) albo inne z mniejszą numeryczną aperturą (prawie równolegle skierowane światło) (SI-SLU-16 lub SI-SLU-16-IR).
Do badania służy tzw. detektor koloru True-Color z niewielką apreturą numeryczną (mały otwór wejściowy) typu SPECTRO-3-SLU-SA oraz czujnik kontrastu w zakresie widzialnego pasma światła (SPECTRO-1-SLU-SA) albo w obszarze IR (SPECTRO-1-SLU-SA-IR).
Pomiar następuje metodą światła przechodzącego, tzn. nadajnik i odbiornik znajdują się po przeciwnych stronach w stosunku do mierzonej warstwy.
Po natrafieniu światła od strony nadajnika na warstwę (I0), następuje jego rozproszenie w przestrzeni i tylko niewielka cześć dociera w kierunku odbiornika (I(d)).
Obowiązuje następujący związek:
Dla zmiany grubości warstwy wynika co następuje:
Wyregulowanie systemu czujników do rzeczywistej grubości warstwy może zostać podjęte w przypadku, jeżeli znana jest grubość dwóch próbek: d1, d2
→ Można wówczas mierzyć I(d1) i I(d2) .
→ Ustalenie stałej ε·c:
Z kolei za pomocą ε·c i I(d1) można ustalić stałą K·I0 (należy wyjść z założenia, że I0 nie zmienia się w trakcie pomiaru).
Za pomocą wzoru! można ustalać absolutną grubość warstwy.
Struktura pomiaru
Grubość warstwy jest generowana przez układ pomiarowy (w zależności od typu) jako wartość analogowa (napięcie lub prąd) i także poprzez złącze szeregowe.