Способ бесконтактного контроля попе-речных размеров микрооб'ектов

Способ бесконтактного контроля попе-речных размеров микрооб'ектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕИДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик.

«i823843 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 030779 (2() 2789612/25-28 (53)м. кл.з

G 01 В 9/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230481Бюллетень Hо 15 (S3) РК- 531. 715 (088.8) Дата опубликования описания 230481 (72) А вторы изобретения .

А.Е. Краснов и Г.Г. Гугунишвили

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель ного им излучения, производят угл вые усреднения интенсивности полученного спектра и измеряют радиальные составляющие усредненной интенсивности (2).

Однако известный способ не обладает достаточной точностью иэ-эа невысокой разрешающей способности.

Кроме того, усредненная спектральная интенсивность образуется в результате как некогерентной, так и когерентной суперпозиций излучения, в то время как при измерениях по известному способу учитывают лишь некогерентную суперпозицию.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что угловое усреднение производят, вращая спектр пространственных частот в плоскости фокусировки вокруг точки, соответствующей нулевой пространственной частоте, оценивают когерентную и некогерентную составляющие усредненного радиального спектрального распределения и по их величинам судят о количестве микрообъектов соответствующего размера.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано нри неразрушающем контроле шероховатости и других статистических па-, с раметров материалов °

Известны способы бесконтактного измерения размеров одиночных микрообьектов,по которым направляют .когерен тиое излучение на контролируемый об- 1О разец или слайд с его иэображением, формируют двумерный спектр простран- ственных частот исследуемого распределения, применяют различные приемы сканирования спектра (1}.

Недостатком известных способов t5 является то, что они не позволяют измерять размеры микрообъектов при нерегулярном расположении их совокупности в плоскости наблюденкя и разбросе по размерам. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ бесконтакт-. ного контроля поперечных размеров микрообъектов, заключающийся. в том, 25 что направляют на исследуемое распределение микрообъектов когерентное излучение, получают спектр пространственных частот исследуемого распределения путем фокусирования рассеян- ЗО (54) СПССОБ БЕСКОН1АКТНОГО КОИ1 РОЛЯ ПОПЕРЕЧНЫХ

РАЗМЕРОВ МИКРООБЪЕК1ОВ

823843

f — фокусное расстояние фокусирующего элемента; х — апертура исследуемого распределения; с постоянная прибора, зависящая от его параметров, а также от среднего пропускания (отражения) анализируемого объекта; J(u) > — усредненная спектраль(О ная инте нсив нос ть.

Истинное значение функции распределения числа частиц по размерам аппроксимируетс я выражением пк+пи

И 2 н- к .(" к "- "н).

Формула изобретения

Устройство содержит квантовый генератор 1„ расширитель 2 когерентного светового пучка, позитивный слайд

3 с анализируемым изображением, кассету 4, двигатель 5 вращения кассеты 4, объектив б, узкополосный фильтр-диафрагму 7, фотодиод 8, ми крометрическую головку 9, инерционный гальванометр 10.

Способ реализуется следующим образом.

Оптический квантовой генератор 1 с помощью расширителя 2 когерентного светового пучка освещает позитивный слайд 3 с анализируемым изображением.

Слайд 3 крепится к кассете 4, вращаемой с помощью двигателя 5 в пло- 15 скости, перпендикулярной оптической оси системы с центром вращения, находящимся на этой оси. Объектив б формирует в плоскости узкополосного фильтра-диафрагмы 7 спектр простран- Щ ственных частот исследуемого изображения. За диафрагмой 7 расположен фотодиод 8, перемещаемай вместе с диафрагмой 7 вдоль прямой,. проходящей через центр спектрального распределения, в плоскости, перпендикулярной оптической оси системы. Микрометрическая головка 9 фиксирует величину сдвига диафрагмы 7, т.е. пространстве иную частоту исследуемого. изобра10 же ния. Инерционный гальв анометр измеряет величину фототока, пропорциональную усредненной величине спектра мощности на фиксируемой простран35 ой величине оценивают когерентную и некогерентную составляющие усредненного спектрального распределения и по их величине суд ят о количестве микрообъектов соответствующего размера (с3(ф >- 3(„> +< )+g

40 нМ с г ((> - - 3М+аы) " j „(. где и> (г„,), n<(r ) — число микрообье кт ов радиуса;

m = 1,2...N,:îòûñêèâàåìoå соответственно по значениям некогорентной и когорентной составляющих усредненного спектрального распределения;

ы= й(, где M — двумерный вектор коор55 динат в фокальной плосЪ» кости; — — шаг измерения;

Х вЂ” длина волны когерентного излучения; 60 с соответствующей ошибкой аппроксимации

Использование предлагаемого способа позволит простыми средствами производить достаточно точный экспресс-анали з контролируемых образцов.

Способ бесконтактного контроля поперечных размеров микрообъектов, заключающийся в том, что направляют на исследуемое распределение микрообъектов когерентное излучение, получают спектр пространственных частот исследуемого распредел ния путем фокусирования рассеянного им излучения, производят угловое усреднение интенсивности полученного спектра и измеряют радиальные составляющие усредненной интенсивности, о т л и ч аю шийся тем,что,с целью повышения точности контроля, угловое усреднение производят, вращая спектр пространственных частот в плоскости фокусировки вокруг точки, соответствующей нулевой пространственной частоте, оценивают когерентную и некогерентную составляющие усредненного радиального спектрального распределения и по их величине судят о количестве микрообъектов соответствующего размера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Р 619792, кл. G 01 В 2/30 1978.

2.Патент США Р 3469921,кл.356-102

1969 (прототип).

823843

Составитель С. Грачев

Редактор О. Черниченко Техред М.Голинка . КорРектоР M. Шароши

Заказ 2082/53 - йираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4