1 အပေါ်ယံပိုင်းပြီးနောက်စွမ်းဆောင်ရည်ဘောင်များ
ယခင်ဆောင်းပါးတွင်၊ လုပ်ဆောင်ချက်များ၊ အခြေခံမူများ၊ ဒီဇိုင်းဆော့ဖ်ဝဲနှင့် optical ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များ၏ ဘုံအပေါ်ယံပိုင်းနည်းပညာများကို မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် နောက်ပိုင်းတွင် အပေါ်ယံ ပါရာမီတာများကို စမ်းသပ်ခြင်းအား မိတ်ဆက်ပေးပါသည်။ coating ပြီးနောက် အစိတ်အပိုင်း၏ မျက်နှာပြင်၏ စွမ်းဆောင်ရည် ဘောင်များတွင် Transmittance (Transmittance)၊ Reflectance (R)၊ Absorptance (A) စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ထို့အပြင် စုပ်ယူမှု (Transmittance) စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ဖလင်မျက်နှာပြင်၏ ကွဲအက်ခြင်းလက္ခဏာ S (Scatter) ကို စမ်းသပ်ပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်သည်။
Transmittance T သည် ရုပ်ရှင်မှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသော အလင်းပြင်းအား စွမ်းအင်နှင့် အဖြစ်အပျက် အလင်းစွမ်းအင်၏ အချိုးဖြစ်သည်။ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု R သည် အပေါ်ယံမျက်နှာပြင်မှ ထင်ဟပ်လာသော ပြင်းထန်မှုစွမ်းအင်နှင့် အဖြစ်အပျက်စွမ်းအင်အချိုးဖြစ်သည်။ Absorption A သည် ဖလင်အလွှာမှ စုပ်ယူလိုက်သော အလင်းစွမ်းအင်၏ အချိုးအစားဖြစ်သော အလင်းစွမ်းအင်နှင့် ဖြစ်သည်။ ဤကန့်သတ်ချက်သုံးခုအတွက်၊ အောက်ပါ ဆက်စပ်မှုများ ရှိနေသည်-
T+R+A=1
ဆိုလိုသည်မှာ၊ ရုပ်ရှင်အလွှာ၏ ထုတ်လွှင့်မှု၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနှင့် စုပ်ယူမှုပေါင်းလဒ်သည် အဆက်မပြတ် 1 ဖြစ်သည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် အမြှေးပါးမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပြီးနောက် အစိတ်အပိုင်းသည် ဖြတ်သွားကာ ကျန်အပိုင်းသည် လွင့်သွားသည်၊ အမြှေးပါးမှစုပ်ယူသည်။
ဂရန်optical အစိတ်အပိုင်းပုံဆွဲခြင်း၊ ဖလင်မျက်နှာပြင်၏ ထုတ်လွှင့်ခြင်း သို့မဟုတ် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုတို့ကို များသောအားဖြင့် လိုအပ်ပြီး အပလီကေးရှင်းအခြေအနေအောက်ရှိ ရောင်စဉ်တန်းအကွာအဝေးနှင့် ဖြစ်ပွားမှုထောင့်ကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ Polarization ကိုလည်း လိုအပ်ပါက၊ polarization state ၏ အကွာအဝေးကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဥပမာအနေဖြင့်၊ အောက်ဖော်ပြပါပုံရှိ coating လိုအပ်ချက်များသည် 770nm တွင်၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမှာ 45 degree incidence တွင် 88% ထက်မနည်းရှိရန် လိုအပ်ပြီး 550nm တွင်၊ transmittance သည် 45 degree incidence တွင် 70% ထက်မနည်းရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။
အထက်ပါ optical ဂုဏ်သတ္တိများအပြင်၊ ဖလင်အလွှာ၏ ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ခိုင်မြဲမှု၊ ပျော်ဝင်နိုင်မှု အပါအဝင် ဖလင်အလွှာ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကိုလည်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ အပေါ်ယံမျက်နှာပြင်၏အရည်အသွေးကို pitting၊ ခြစ်ရာ၊ ဖုန်၊ အစွန်းအထင်းစသည့်လိုအပ်ချက်များအပါအဝင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်လိုအပ်သည်။
2 spectrophotometer ၏မူရင်း
ဤစာတမ်းတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ရုပ်ရှင်ပါရာမီတာများကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် လက်တွေ့တွင် ပင်မ Spectrophotometer (Spectrophotometer) နှင့် Ellipsometer (Ellipsometer) တို့ကို မိတ်ဆက်ရန် ရုပ်ရှင်စမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းများ၏ အလင်းဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများကို အဓိကထား၍ အာရုံစူးစိုက်ကြည့်နိုင်သည်၊ ထုတ်ကုန်များ။ ellipsometer သည် ဖလင်အလွှာ၏ အထူနှင့် polarization လက္ခဏာများကို တိုင်းတာနိုင်ပြီး နှစ်ခုလုံး၏ နိယာမသည် ဆင်တူသည်။
ထိုသို့သောကိရိယာ၏ဖွဲ့စည်းပုံအား beam generation channel နှင့် beam receive channel ၏ အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုသို့ ပိုင်းခြားနိုင်ပြီး၊ component ၏ transmittance ကို စမ်းသပ်ရန်လိုအပ်သောအခါ component သည် channels နှစ်ခု၏ အလယ်တွင် ထားရှိသည်၊ သို့မှသာ beam ၊ နမူနာကို ဖြတ်သွားသည်၊ အစိတ်အပိုင်း၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို စမ်းသပ်ရန် လိုအပ်သောအခါ၊ အစိတ်အပိုင်းကို ချန်နယ်နှစ်ခု၏ တစ်ဖက်တစ်ချက်တွင် ထားရှိကာ နမူနာအားဖြင့် အလင်းတန်းကို ထင်ဟပ်စေပါသည်။ ဥပမာအနေဖြင့်၊ နမူနာတစ်ခု၏ transmittance ကိုတိုင်းတာရန် spectrophotometer ၏နိယာမကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။
အထက်ပုံတွင်၊ ဘယ်ဘက်စွန်းသည် အလင်းထုတ်လွှတ်ရန် ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ်တန်းအလင်းရင်းမြစ်ကို အသုံးပြု၍ အလင်းထုတ်လွှတ်သည့် အလင်းတန်းကို အသုံးပြုကာ၊ ထို့နောက် ဆန်ခါခွဲခြမ်းနှင့် အလျားလိုက်ရွေးချယ်မှုမှတစ်ဆင့်၊ တိကျသော လှိုင်းအလျားကို အလင်းထုတ်ပေးကာ အလင်းတန်းသည် ဖြတ်သန်းသွားသည် collimator 1 သည် collimated beam ဖြစ်လာပြီး၊ ထို့နောက် Angle ကို လှည့်နိုင်သော polarizer ကိုဖြတ်၍ polarized light ဖြစ်လာကာ၊ polarized light ကို collimator 2 ကိုစုစည်းပြီးနောက် spectroscope ဖြင့် အလင်းတန်း (၂) ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားပါသည်။ အလင်းအရင်းအမြစ်၏အတက်အကျကြောင့် စွမ်းအင်ပျံ့လွင့်မှုကို ကိုးကားရန်အတွက် စုစည်းထားသောအလင်းတန်းကို ရည်ညွှန်းကိရိယာအဖြစ်အသုံးပြုသည့် အလင်းတန်းကို ရည်ညွှန်းထောက်လှမ်းသည့်ကိရိယာထဲသို့ ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ၊ နမူနာမှတဆင့်ဖြတ်သန်းသွားသော အခြားအလင်းတန်းတစ်ခုကို collimator 3 နှင့် collimator ဖြင့် ပြန်လည်ပုံဖော်ထားသည်။ 4၊ နှင့် စမ်းသပ်မှု၏ ညာဘက်အစွန်ရှိ detector ထဲသို့ ဝင်ရောက်ပါ။ အမှန်တကယ်စမ်းသပ်မှုတွင်၊ စမ်းသပ်ထားသောနမူနာကိုထည့်သွင်းခြင်းနှင့်ထုတ်ယူခြင်းဖြင့်စွမ်းအင်တန်ဖိုးနှစ်ခုကိုရရှိပြီးနမူနာ၏ထုတ်လွှင့်မှုကိုစွမ်းအင်ကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့်ရရှိနိုင်ပါသည်။
ellipsometer ၏ နိယာမသည် အထက်ဖော်ပြပါ spectrophotometer ၏ နိယာမနှင့် ဆင်တူသည်၊၊ 1/4 လှိုင်း လှည့်နေသော အပြားကို အလင်းပို့သည့် ချန်နယ် နှင့် လက်ခံ ချန်နယ် တွင် လျော်ကြေး ပေးသည့် ဒြပ်စင် အဖြစ် ထည့်ထားသည် မှတပါး၊ polarizer ကို လက်ခံ ချန်နယ် တွင်လည်း ထည့်သည် ။ သို့မှသာ နမူနာ၏ polarization လက္ခဏာများကို ပိုမို လိုက်လျောညီထွေ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ အချို့ကိစ္စများတွင်၊ ellipsometer သည် ကျယ်ပြန့်သော ရောင်စဉ်အလင်းရင်းမြစ်ကို တိုက်ရိုက်အသုံးပြုမည်ဖြစ်ပြီး အစိတ်အပိုင်း၏စွမ်းဆောင်ရည်စမ်းသပ်မှုအောင်မြင်ရန်အတွက် လက်ခံရရှိသည့်အဆုံးတွင် အလျားလိုက်နှင့်ခွဲခြမ်းသည့် spectrometer ကို လက်ခံရရှိမည်ဖြစ်သည်။
3. Transmittance စမ်းသပ်ခြင်း။
transmittance test တွင် light beam ကို လက်ခံရရှိသည့် detector ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ရှောင်ရှားရန်အတွက် integrating sphere ကို receiver အဖြစ် မကြာခဏ အသုံးပြုကြပြီး နိယာမကို အောက်ပါအတိုင်း ပြထားသည်။
အထက်ဖော်ပြပါပုံမှတွေ့မြင်နိုင်သကဲ့သို့ ပေါင်းစပ်စက်လုံးသည် အတွင်းနံရံတွင် အဖြူရောင်ပျံ့နှံ့နေသောရောင်ပြန်ဟပ်မှုအကာအရံပစ္စည်းများဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသော အပေါက်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ဘောလုံးနံရံတွင် ပြတင်းပေါက်အပေါက်တစ်ခုပါရှိပြီး၊ ၎င်းသည် အလင်းဝင်ပေါက်၏အလင်းပေါက်အဖြစ်အသုံးပြုသည်။ နှင့်အလင်း detector ၏လက်ခံရရှိအပေါက်။ ဤနည်းအားဖြင့် ပေါင်းစပ်စက်လုံးအတွင်းသို့ ဝင်ရောက်လာသော အလင်းရောင်သည် အတွင်းနံရံကို အပေါ်ယံအလွှာမှတဆင့် အကြိမ်ပေါင်းများစွာ ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ အတွင်းနံရံတွင် တူညီသောအလင်းရောင်တစ်ခုအဖြစ် ဖန်တီးကာ detector မှ လက်ခံရရှိပါသည်။
ဥပမာအနေဖြင့်၊ optical plate တစ်ခု၏ transmittance ကိုစမ်းသပ်ရန်အသုံးပြုသည့်ကိရိယာ၏ဖွဲ့စည်းပုံကိုအောက်တွင်ဖော်ပြထားသည်။
အထက်ဖော်ပြပါပုံတွင်၊ စမ်းသပ်ထားသောနမူနာကို x နှင့် y လမ်းကြောင်းများသို့ ပြောင်းနိုင်သော ချိန်ညှိမှုဇယားတစ်ခုပေါ်တွင် ထားရှိထားပါသည်။ နမူနာ၏ ထုတ်လွှင့်မှုကို ချိန်ညှိမှုဇယား၏ ကွန်ပျူတာထိန်းချုပ်မှုဖြင့် မည်သည့်အနေအထားတွင်မဆို စမ်းသပ်နိုင်သည်။ စကင်န်စမ်းခြင်းဖြင့်လည်း ဖန်သားပြားတစ်ခုလုံး၏ ထုတ်လွှင့်ဖြန့်ဖြူးမှုကိုလည်း ရရှိနိုင်ပြီး စမ်းသပ်မှု၏ ကြည်လင်ပြတ်သားမှုသည် အလင်းတန်း၏ အစက်အပြောက်အရွယ်အစားပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။
4. အလင်းပြန်မှုစမ်းသပ်မှု
ဖလင်ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို တိုင်းတာခြင်းအတွက် များသောအားဖြင့် နည်းလမ်းနှစ်မျိုးရှိပြီး၊ တစ်ခုမှာ နှိုင်းယှဥ်တိုင်းတာခြင်းဖြစ်ပြီး နောက်တစ်မျိုးမှာ absolute measurement ဖြစ်သည်။ နှိုင်းယှဥ်တိုင်းတာခြင်းနည်းလမ်းသည် နှိုင်းယှဉ်စမ်းသပ်ခြင်းအတွက် အကိုးအကားအဖြစ် အသုံးပြုရန် လူသိများသော ရောင်ပြန်ဟပ်မှုရှိသော ရောင်ပြန်ဟပ်မှု လိုအပ်သည်။ လက်တွေ့တွင်၊ ရည်ညွှန်းကြေးမုံ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ဖလင်အလွှာ၏ အိုမင်းခြင်း သို့မဟုတ် ညစ်ညမ်းမှုနှင့်အတူ ပုံမှန်ချိန်ညှိရန် လိုအပ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဤနည်းလမ်းသည် တိုင်းတာမှုအမှားအယွင်းများ ရှိသည်။ ပကတိရောင်ပြန်ဟပ်မှုတိုင်းတာခြင်းနည်းလမ်းသည် နမူနာကိုမထည့်ဘဲ စမ်းသပ်ကိရိယာ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ချိန်ညှိရန် လိုအပ်သည်။ အောက်ဖော်ပြပါပုံတွင်၊ နမူနာ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု၏ အကြွင်းမဲ့ တိုင်းတာမှုကို ရရှိရန်အတွက် ဂန္ထဝင် VW စက်ပစ္စည်း၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ပေးထားပါသည်။
အထက်ပါပုံရှိ ဘယ်ဘက်ပုံသည် မှန်သုံးချပ်၊ M1၊ M2 နှင့် M3 ပါဝင်သော V ပုံသဏ္ဍာန်ပုံစံကို ပြသထားသည်။ ပထမ၊ ဤမုဒ်ရှိ အလင်းပြင်းအားတန်ဖိုးကို P1 အဖြစ် စမ်းသပ်ပြီး မှတ်တမ်းတင်ထားသည်။ ထို့နောက် မှန်ကန်သောပုံတွင်၊ စမ်းသပ်မှုအောက်နမူနာကို ထည့်သွင်းပြီး W-shaped တည်ဆောက်ပုံဖြစ်လာစေရန် M2 မှန်ကို အပေါ်ဆုံးအနေအထားသို့ လှည့်ထားသည်။ တိုင်းတာနမူနာ၏ ပကတိရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ရရှိနိုင်သည်။ ဤစက်ပစ္စည်းကိုလည်း မြှင့်တင်နိုင်သည်၊ ဥပမာအားဖြင့်၊ စမ်းသပ်မှုအောက်တွင်ရှိသော နမူနာအား လွတ်လပ်သောလှည့်ခြင်းစားပွဲတစ်ခုလည်း တပ်ဆင်ထားသောကြောင့် စမ်းသပ်မှုအောက်ရှိ နမူနာကို မည်သည့်ထောင့်သို့ လှည့်နိုင်စေရန်၊ အောင်မြင်မှုရရှိရန်အတွက် M2 မှန်ကို သက်ဆိုင်ရာ ရောင်ပြန်ဟပ်သည့်အနေအထားသို့ လှည့်ခြင်းဖြင့်၊ beam output သည် နမူနာ၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ရှုထောင့်မျိုးစုံတွင် စမ်းသပ်နိုင်သည်။
ဥပမာအနေဖြင့်၊ optical plate တစ်ခု၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို စမ်းသပ်ရန် အသုံးပြုသည့် ကိရိယာတစ်ခု၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည်-
အထက်ဖော်ပြပါပုံတွင်၊ စမ်းသပ်ထားသောနမူနာကို x/y ဘာသာပြန်ချိန်ညှိမှုဇယားတွင် ထားရှိထားပြီး နမူနာ၏ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို ချိန်ညှိဇယား၏ကွန်ပြူတာထိန်းချုပ်မှုမှတစ်ဆင့် မည်သည့်အနေအထားတွင်မဆို စမ်းသပ်နိုင်သည်။ စကင်န်ဖတ်စမ်းသပ်မှုမှတစ်ဆင့်၊ ပြားချပ်ချပ်ချပ်တစ်ခုလုံး၏ အလင်းပြန်မှု ဖြန့်ဝေမှုမြေပုံကိုလည်း ရယူနိုင်သည်။
ဆက်သွယ်ရန်-
Email:jasmine@pliroptics.com ;
ဖုန်း/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
ဝဘ်: www.pliroptics.com
Add-Building 1၊ No.1558၊ ထောက်လှမ်းရေးလမ်း၊ Qingbaijiang၊ Chengdu၊ Sichuan၊ China
ပို့စ်အချိန်- ဧပြီလ ၂၃-၂၀၂၄