ஒளியியல் கூறுகளின் மேற்பரப்பு சேதம்

மேற்பரப்பு சேதம் ரெண்டரிங்

2 மேற்பரப்பு சேதத்தை அளவிடும் முறைகள்

துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை புறக்கணிக்க முடியாது என்பதால், அது ஆப்டிகல் கூறு உற்பத்தியாளர்களால் திறம்பட கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். அதை திறம்பட கட்டுப்படுத்த, கூறுகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை துல்லியமாக கண்டறிந்து கண்டறிவது அவசியம், கடந்த நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் இருந்து, அளவை அளவிடுவதற்கும் மதிப்பிடுவதற்கும் மக்கள் பல்வேறு முறைகளை உருவாக்கியுள்ளனர். கூறுகளின் மேற்பரப்பு சேதம், ஆப்டிகல் கூறுகளின் செல்வாக்கின் அளவின் படி, அதை இரண்டு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கலாம்: அழிவு அளவீடு மற்றும் அழிவில்லாத அளவீடு (அழிவு அல்லாத சோதனை).

அழிவு அளவீட்டு முறை, பெயர் குறிப்பிடுவது போல, ஆப்டிகல் தனிமத்தின் மேற்பரப்பு கட்டமைப்பை மாற்ற வேண்டிய அவசியம் உள்ளது, இதனால் எளிதில் கவனிக்க முடியாத துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை வெளிப்படுத்தலாம், பின்னர் ஒரு நுண்ணோக்கி மற்றும் பிற கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும். அளவீட்டு முறை, இந்த முறை பொதுவாக நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும், ஆனால் அதன் அளவீட்டு முடிவுகள் நம்பகமானவை மற்றும் துல்லியமானவை. சேதமில்லாத அளவீட்டு முறைகள், கூறு மேற்பரப்பில் கூடுதல் சேதத்தை ஏற்படுத்தாது, ஒளி, ஒலி அல்லது பிற மின்காந்த அலைகளைப் பயன்படுத்தி நிலத்தடி சேத அடுக்கைக் கண்டறியவும், மேலும் அடுக்கில் ஏற்படும் சொத்து மாற்றங்களின் அளவை மதிப்பிடவும் பயன்படுத்தவும். SSD, அத்தகைய முறைகள் ஒப்பீட்டளவில் வசதியானவை மற்றும் விரைவானவை, ஆனால் பொதுவாக ஒரு தரமான கவனிப்பு. இந்த வகைப்பாட்டின் படி, துணை மேற்பரப்பு சேதத்திற்கான தற்போதைய கண்டறிதல் முறைகள் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன:

மேற்பரப்பு சேதம் கண்டறிதல் முறைகளின் வகைப்பாடு மற்றும் சுருக்கம்

இந்த அளவீட்டு முறைகளின் சுருக்கமான விளக்கம் பின்வருமாறு:

A. அழிவு முறைகள்

அ) பாலிஷ் முறை

காந்தவியல் மெருகூட்டல் தோன்றுவதற்கு முன்பு, ஆப்டிகல் பணியாளர்கள் பொதுவாக ஆப்டிகல் கூறுகளின் துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய டேப்பர் பாலிஷிங்கைப் பயன்படுத்தினர், அதாவது, சாய்ந்த கோணத்தில் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பை வெட்டி சாய்ந்த உள் மேற்பரப்பை உருவாக்கி, பின்னர் சாய்ந்த மேற்பரப்பை மெருகூட்டுகிறார்கள். மெருகூட்டல் அசல் துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை மோசமாக்காது என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. SSD லேயரின் விரிசல்கள் இரசாயன வினைகளுடன் கூடிய அமிர்ஷன் அரிப்பின் மூலம் மிகவும் வெளிப்படையாக வெளிப்படும். ஆழம், நீளம் மற்றும் துணை மேற்பரப்பு சேதம் அடுக்கு மற்ற தகவல் மூழ்கிய பிறகு சாய்ந்த மேற்பரப்பில் ஆப்டிகல் கண்காணிப்பு மூலம் அளவிட முடியும். பின்னர், விஞ்ஞானிகள் பால் டிம்ப்ளிங் முறையை (பால் டிம்ப்ளிங்) கண்டுபிடித்தனர், இது ஒரு கோள மெருகூட்டல் கருவியைப் பயன்படுத்தி, அரைத்து, ஒரு குழியை வெளியே எறிந்த பிறகு மேற்பரப்பை மெருகூட்டுகிறது, குழியின் ஆழம் முடிந்தவரை ஆழமாக இருக்க வேண்டும், எனவே பகுப்பாய்வு குழியின் பக்கமானது அசல் மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பு சேதத் தகவலைப் பெறலாம்.

ஒளியியல் கூறுகளின் மேற்பரப்பு சேதத்தை கண்டறிவதற்கான பொதுவான முறைகள்

காந்தவியல் மெருகூட்டல் (MRF) என்பது பாரம்பரிய நிலக்கீல்/பாலியூரிதீன் மெருகூட்டலில் இருந்து வேறுபட்ட ஆப்டிகல் கூறுகளை மெருகூட்ட காந்த திரவப் பட்டையைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நுட்பமாகும். பாரம்பரிய மெருகூட்டல் முறையில், மெருகூட்டல் கருவி பொதுவாக ஆப்டிகல் மேற்பரப்பில் ஒரு பெரிய சாதாரண சக்தியை செலுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் திரு பாலிஷிங் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பை தொடு திசையில் அகற்றுகிறது, எனவே திரு பாலிஷிங் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பின் அசல் துணை மேற்பரப்பு சேத பண்புகளை மாற்றாது. எனவே, மிஸ்டர் பாலிஷிங் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பில் ஒரு பள்ளத்தை மெருகூட்ட பயன்படுத்தப்படலாம். அசல் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு மெருகூட்டல் பகுதி பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது.

அ) பிளாக் ஒட்டுதல் முறை

இந்த முறை துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை சோதிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உண்மையில், அதே வடிவம் மற்றும் பொருள் கொண்ட ஒரு சதுர மாதிரியைத் தேர்ந்தெடுத்து, மாதிரியின் இரண்டு மேற்பரப்புகளையும் மெருகூட்டவும், பின்னர் மாதிரியின் இரண்டு பளபளப்பான மேற்பரப்புகளை ஒன்றாக ஒட்டுவதற்கு பிசின் பயன்படுத்தவும், பின்னர் இரண்டு மாதிரிகளின் பக்கங்களையும் ஒன்றாக அரைக்கவும். நேரம். அரைத்த பிறகு, இரண்டு சதுர மாதிரிகளை பிரிக்க இரசாயன எதிர்வினைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அரைக்கும் கட்டத்தால் ஏற்படும் மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை நுண்ணோக்கி மூலம் பிரிக்கப்பட்ட பளபளப்பான மேற்பரப்பைக் கவனிப்பதன் மூலம் மதிப்பிடலாம். முறையின் செயல்முறை திட்ட வரைபடம் பின்வருமாறு:

பிளாக் பிசின் முறை மூலம் மேற்பரப்பு சேதத்தை கண்டறிவதற்கான திட்ட வரைபடம்

இந்த முறை சில வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு ஒட்டும் மேற்பரப்பு இருப்பதால், ஒட்டும் மேற்பரப்பின் நிலைமை, அரைத்த பிறகு பொருளின் உள்ளே இருக்கும் உண்மையான மேற்பரப்பு சேதத்தை முழுமையாக பிரதிபலிக்காது, எனவே அளவீட்டு முடிவுகள் SSD நிலைமையை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மட்டுமே பிரதிபலிக்கும்.

அ) இரசாயன பொறித்தல்

ஆப்டிகல் மேற்பரப்பின் சேதமடைந்த அடுக்கை அழிக்க இந்த முறை பொருத்தமான இரசாயன முகவர்களைப் பயன்படுத்துகிறது. அரிப்பு செயல்முறை முடிந்ததும், மேற்பரப்பு சேதம் மேற்பரப்பு வடிவம் மற்றும் கூறு மேற்பரப்பின் கடினத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு வீதத்தின் குறியீட்டு மாற்றம் ஆகியவற்றால் மதிப்பிடப்படுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரசாயன எதிர்வினைகள் ஹைட்ரோபுளோரிக் அமிலம் (HF), அம்மோனியம் ஹைட்ரஜன் புளோரைடு (NH4HF) மற்றும் பிற அரிக்கும் முகவர்கள்.

b) குறுக்கு வெட்டு முறை

மாதிரி துண்டிக்கப்பட்டது மற்றும் ஒரு ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி அடி மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை நேரடியாக கண்காணிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

c) சாய செறிவூட்டல் முறை

தரை ஒளியியல் தனிமத்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான மைக்ரோகிராக்குகளைக் கொண்டிருப்பதால், ஒளியியல் அடி மூலக்கூறு அல்லது அடி மூலக்கூறுடன் மாறுபாட்டுடன் வண்ண மாறுபாட்டை உருவாக்கக்கூடிய சாயங்கள் பொருளில் அழுத்தப்படலாம். அடி மூலக்கூறு இருண்ட பொருளைக் கொண்டிருந்தால், ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களைப் பயன்படுத்தலாம். துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை ஒளியியல் அல்லது மின்னணு முறையில் எளிதாக சரிபார்க்கலாம். விரிசல்கள் பொதுவாக மிகவும் நன்றாகவும் பொருளின் உள்ளேயும் இருப்பதால், சாய ஊடுருவலின் ஊடுருவல் ஆழம் போதுமானதாக இல்லாதபோது, ​​அது மைக்ரோகிராக்கின் உண்மையான ஆழத்தை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தாது. கிராக் ஆழத்தை முடிந்தவரை துல்லியமாகப் பெறுவதற்காக, சாயங்களைச் செறிவூட்டுவதற்குப் பல முறைகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன: மெக்கானிக்கல் ப்ரீபிரஸ்ஸிங் மற்றும் குளிர் ஐசோஸ்டேடிக் பிரஸ்ஸிங், மற்றும் எலக்ட்ரான் ப்ரோப் மைக்ரோஅனாலிசிஸ் (EPMA) பயன்பாடு ஆகியவை மிகக் குறைந்த செறிவுகளில் சாயத்தின் தடயங்களைக் கண்டறியும்.

பி, அழிவில்லாத முறைகள்

அ) மதிப்பீட்டு முறை

மதிப்பீட்டு முறையானது, சிராய்ப்புப் பொருளின் துகள் அளவின் அளவு மற்றும் கூறுகளின் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையின் அளவைப் பொறுத்து, துணை மேற்பரப்பு சேதத்தின் ஆழத்தை முக்கியமாக மதிப்பிடுகிறது. சிராய்ப்புப் பொருளின் துகள் அளவு மற்றும் துணை மேற்பரப்பு சேதத்தின் ஆழம், அத்துடன் கூறுகளின் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையின் அளவு மற்றும் துணைக்கு இடையே பொருந்தக்கூடிய அட்டவணை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பை நிறுவ ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக எண்ணிக்கையிலான சோதனைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். மேற்பரப்பு சேதம். தற்போதைய கூறு மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பு சேதத்தை அவற்றின் கடிதத்தைப் பயன்படுத்தி மதிப்பிடலாம்.

ஆ) ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராபி (OCT)

ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராபி, இதன் அடிப்படைக் கொள்கை மைக்கேல்சன் குறுக்கீடு, இரண்டு ஒளிக்கற்றைகளின் குறுக்கீடு சமிக்ஞைகள் மூலம் அளவிடப்பட்ட தகவலை மதிப்பிடுகிறது. இந்த நுட்பம் பொதுவாக உயிரியல் திசுக்களைக் கவனிக்கவும், திசுக்களின் மேற்பரப்பு கட்டமைப்பின் குறுக்குவெட்டு டோமோகிராபி கொடுக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒளியியல் மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பு சேதத்தை கண்காணிக்க OCT நுட்பம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​உண்மையான விரிசல் ஆழத்தைப் பெற அளவிடப்பட்ட மாதிரியின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு அளவுருவைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இந்த முறையானது 500μm ஆழத்தில் உள்ள குறைபாடுகளை 20μm ஐ விட சிறந்த செங்குத்து தெளிவுத்திறனுடன் கண்டறிய முடியும். இருப்பினும், ஆப்டிகல் பொருட்களின் SSD கண்டறிதலுக்கு இது பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​SSD லேயரில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளி ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமாக உள்ளது, எனவே குறுக்கீடு உருவாக்குவது கடினம். கூடுதலாக, மேற்பரப்பு சிதறல் அளவீட்டு முடிவுகளை பாதிக்கும், மேலும் அளவீட்டு துல்லியம் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

c) லேசர் சிதறல் முறை

ஃபோட்டோமெட்ரிக் மேற்பரப்பில் லேசர் கதிர்வீச்சு, லேசரின் சிதறல் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை மதிப்பிடுவதும் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. பொதுவானவைகளில் மொத்த உள் ரெஃபெக்ஷன் மைக்ரோஸ்கோபி (TIRM), கன்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் மைக்ரோஸ்கோபி (CLSM) மற்றும் வெட்டும் துருவமுனைப்பு கன்ஃபோகல் மைக்ரோஸ்கோபி (CPCM) ஆகியவை அடங்கும். குறுக்கு-துருவமுனைப்பு கன்ஃபோகல் மைக்ரோஸ்கோபி, முதலியன

ஈ) ஒலி நுண்ணோக்கியை ஸ்கேன் செய்தல்

ஸ்கேனிங் ஒலி நுண்ணோக்கி (எஸ்ஏஎம்), அல்ட்ராசோனிக் கண்டறிதல் முறையாக, உள் குறைபாடுகளைக் கண்டறிய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அழிவில்லாத சோதனை முறையாகும். இந்த முறை பொதுவாக மென்மையான மேற்பரப்புகளுடன் மாதிரிகளை அளவிட பயன்படுகிறது. மாதிரியின் மேற்பரப்பு மிகவும் கடினமானதாக இருக்கும் போது, ​​மேற்பரப்பு சிதறிய அலைகளின் செல்வாக்கின் காரணமாக அளவீட்டு துல்லியம் குறைக்கப்படும்.

3 நிலத்தடி சேதக் கட்டுப்பாட்டு முறைகள்

ஆப்டிகல் கூறுகளின் மேற்பரப்பு சேதத்தை திறம்பட கட்டுப்படுத்துவது மற்றும் SSDS ஐ முழுவதுமாக அகற்றும் கூறுகளைப் பெறுவது எங்கள் இறுதி இலக்காகும். சாதாரண சூழ்நிலையில், துணை மேற்பரப்பு சேதத்தின் ஆழம் சிராய்ப்பு துகள் அளவின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும், சிராய்ப்பின் துகள் அளவு சிறியது, ஆழமற்ற துணை மேற்பரப்பு சேதம், எனவே, அரைக்கும் துகள்களின் அளவைக் குறைப்பதன் மூலம், மற்றும் முழுமையாக அரைத்தல், நீங்கள் துணை மேற்பரப்பு சேதத்தின் அளவை திறம்பட மேம்படுத்தலாம். நிலைகளில் துணை மேற்பரப்பு சேதக் கட்டுப்பாட்டின் செயலாக்க வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது:

நிலத்தடி சேதம் கட்டங்களில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது
அரைக்கும் முதல் கட்டமானது வெற்று மேற்பரப்பில் உள்ள மேற்பரப்பு சேதத்தை முழுவதுமாக அகற்றி, இந்த கட்டத்தில் ஒரு புதிய நிலப்பரப்பை உருவாக்கும், பின்னர் அரைக்கும் இரண்டாவது கட்டத்தில், முதல் கட்டத்தில் உருவாக்கப்பட்ட SSD ஐ அகற்றி புதிய மேற்பரப்பு சேதத்தை உருவாக்குவது அவசியம். மீண்டும், அதையொட்டி செயலாக்கம், மற்றும் சிராய்ப்பு துகள் அளவு மற்றும் தூய்மை கட்டுப்படுத்த, மற்றும் இறுதியாக எதிர்பார்க்கப்படும் ஆப்டிகல் மேற்பரப்பு பெற. ஆப்டிகல் உற்பத்தி நூற்றுக்கணக்கான ஆண்டுகளாகப் பின்பற்றப்படும் செயலாக்க உத்தியும் இதுதான்.

கூடுதலாக, அரைக்கும் செயல்முறைக்குப் பிறகு, கூறுகளின் மேற்பரப்பை ஊறுகாய் செய்வது துணை மேற்பரப்பு சேதத்தை திறம்பட நீக்குகிறது, அதன் மூலம் மேற்பரப்பு தரத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் செயலாக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

தொடர்பு:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
தொலைபேசி/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
வலை:www.pliroptics.com

சேர்: கட்டிடம் 1, எண்.1558, உளவுத்துறை சாலை, கிங்பைஜியாங், செங்டு, சிச்சுவான், சீனா