連載「知って得する干渉計測定技術!」

◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ FlatMaster-MSPの周波数感度 発行:エスオーエル株式会社 http://www.sol-j.co.jp/ 連載「知って得する干渉計測定技術!」 2016年11月30日号 VOL.120 平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。 干渉計による精密測定やアプリケーション開発情報などをテーマに、 無料にてメールマガジンを配信いたしております。 ◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇ こんにちは。 先週雪が降り、急激に寒くなりました。 皆様、お身体に気をつけてくださいね。 前回に引き続き、FlatMaster-MSPについて書きます。 (前回はこちら→MSPのダイナミックレンジと測定分解能) MSPは通常の干渉計の平面度測定機と違い、周波数解析が可能なため、 2面以上を有するサンプルの面と面との距離(深さ)が測定できます。 透明品以外のサンプルでは、面と面が重なっているとその距離(=厚み)は 測定出来ませんが、光を遮断しない透明品であれば測定が可能です。 MSPでは、透明品の絶対厚み(厚みムラももちろん)が測定できるのです。 MSPでは、下記2つの測定感度を使い分けて解析を行っています。  (1) 縞感度 (= 波長λ/2)  (2) 周波数感度 深さや絶対厚みを測定する際には、(2) を使用します。 今回は、(2)周波数感度 を導出します。 MSPではフリンジスキャンをする際に、 レーザーの波長を約0.08nmずつ128回変調しています。 周波数感度の定義は、128回変調させたとき、 干渉結果の明暗がやっと1サイクルする高さ(深さ)です。 参照平面からサンプルまでの距離を G とすると、光路長差は 2G となります。 干渉結果は、光路長差が波長で割り切れる時に最も明るくて、 剰余が 0.5 の時に最も暗く、その間はsin関数になります。 つまり、干渉の結果は光路長 2G の中に波が何個分と『ちょっと』入れるかの 『ちょっと』の部分で決まります。 まず、波長を変調する前の状態では光路長には波(波長λ)が①分だけ入ります。   2G/λ        …① レーザーの波長を約0.08nm(0.00008um)ずつ128回変調した後では、 光路長に波(波長λ+Δλ)が②分だけ入ります。   2G/(λ+Δλ)    …②   Δλ=0.00008*128  …③ (ただしΔλは波長の変動分) この間に干渉結果の明暗が1サイクルしたとすると、 変調前から変調後までに光路長の中に入る波の数は1つ分 増えたことになります。 よって、①-②= 1 より、   {2G/λ}-{2G/(λ+Δλ)}=1      …④ となります。 この時の G が周波数感度になりますので、Gイコールの形に直します。   G=λ(λ+Δλ)/{2(λ-(λ+Δλ))}    =λ(λ+Δλ)/2Δλ        …⑤ λは0.830umなので、②と合わせると、⑤は   G= 0.830*(0.830+0.00008*128)/{2*(0.00008*128)}    ≒ 34um/cycle となります。 高さ(深さ)や絶対厚みのほかに、 粗い面の平面度や平行度は導出した周波数感度を使って 測定しています。 また、鏡面の平面度や平行度は縞感度を使って測定します。 MSPでは得意分野によって2つの測定感度を使い分けているのです。 MSPの測定にご興味のある方は、エスオーエルまでご連絡下さい!!!!!! -- 野中 ●┳┳┳●━━━━ 連 絡 先 ━━━━━━━━━━━━━ ┣╋╋○ エスオーエル株式会社 ( SOL ) ┣╋○ 〒335-0012 埼玉県戸田市中町1-34-1 ┣○ Tel: 048-441-1133 Fax: 048-445-1678 ● Email: sales@sol-j.co.jp Web: http://www.sol-j.co.jp    --デモ測定を承ります-- 詳細は上記Webサイトまで

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