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FMとMSPの参照面の工夫
 
発行：エスオーエル株式会社
https://www.sol-j.co.jp/
 
連載「知って得する干渉計測定技術！」
2020年5月13日号　VOL.160
 
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例などをテーマに、
無料にてメールマガジンとして配信いたします。
 
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皆様こんにちは。

新型コロナウィルスの影響で、
弊社も約8割の従業員が在宅勤務をしております。

5月いっぱいで、元の生活に戻れるのでしょうか。

大変な時期で、ストレスと感じている方もいると思いますが、
私は後ちょっとと思って(どうなるか分かりませんが)、
日々を過ごしています。



本題に入ります。

白色光にたくさんの波長(色)の光が混ざっていることを、
プリズムで証明した実験があります。


FlatMasterの参照面にはプリズムが使われています。

しかし目的は、白色光から虹色を取り出して、
綺麗だな、と観察することではありません。

そして、そもそも光源は635nmの赤色半導体レーザです。

　（私がメーカのCorning Troeplに訪問した際には、
　　オフィスにプリズムがおいてあり、
　　太陽の光によって壁に虹色のアートが出来ていましたが。
　　きっとあれは綺麗だなと癒されるために置いている
　　と思っています。目的は様々？）


FlatMasterは斜入射干渉計で、
その入射角度は78~88度(縞感度による)です。

もし、単なるガラス板(平行平面板)を使用した場合、
これを実現するためには、
ガラス板に対しても入射角度と同じ角度で
レーザー光を入射させる必要があります。

ここで考えるのが、光の反射率です。
光は入射角度が大きいと、沢山反射してしまいます。
しかも、70度を超えたあたりから
急激に反射率が上がります。

ガラス板の裏面に入射される前の光の強度を100%とすると、
88度で入射した場合、約80％が反射してしまい、
透過できる光は約20％、

更にガラス板の表面でも80%が反射して、
サンプル表面まで届く光はたったの4％となってしまいます。

一方で、プリズムの場合、
プリズムへの最初の入射角度は10度未満なので、
約94%の光がプリズム表面に入射し、

プリズム表面への入射角度は約40度なので、
ここで反射する光も数%、
よってサンプルの表面に届く光は約90％です。


また、MSPという装置も工夫がされております。

MSPは垂直入射干渉計ですので、入射角度は0度です。
参照面にはプリズムではなくガラス板を使用しています。

ガラスに垂直に入射した場合、反射率は約4%と低いですが、
平行平面板の場合には、
表と裏の両方から同じ角度(0度)で反射があり、
それらの反射光が干渉を起こします。

装置の平行平面版の厚みムラを測定したい
というお客様からの要望はありませんので、
この干渉は邪魔となります。

そこで、参照面と反対の面を斜めにし、平行平面板ではなく、
断面がくさび型のようなガラス板を採用しています。

そうすることで、ガラス板の表と裏からの反射により
干渉が生じることを防ぐことが出来ます。


安いから、故障しずらいから、交換しやすいから、
原理的に必要だから、いろんな理由があって
部品が選ばれている事を知ると、楽しいです。



最後に、私はしばらくの間
メルマガをお休みすることになりました。

私の今までのメルマガが、
皆さんのちょっとした暇つぶしになっていれば、本望です。

また、メルマガを再開する機会があれば
読んでいただけると嬉しいです。


それではお身体に気を付けて、お仕事頑張ってください。

一刻も早く、コロナに打ち勝ち、
皆さんが元の生活に戻れることを願っています。



最後までお読み頂きありがとうございました。


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E.N