творення імпульсу - метод
оптичного нагріву .
Джерело тепла є імпульсний оптичний квантовий генератор (ОКГ). Обраний тип джерела є безконтактним , що виключає втрати в контактному шарі, також спрощує процес вимірювання.
2.8 Новизна рішень
Математичні рішення температуропровідності для теплозахисних покриттів імпульсним методом за допомогою еліпсометрія відсутні.
Вирішується завдання температуропровідності.
2.9 Підготовка зразків
Для приготування зразків використовуються подрібнені порошки металів з різним процентним вмістом. Механічне пресування досліджуваних матеріалів здійснюється при однакових умовах. Для остаточної обробки зразків виробляємо полірування досліджуваної/випробовуваної поверхні до необхідної чистоти поверхні. Промивання або продування стисненим повітрям досліджуваної поверхні зразка. На зразок наноситься тонка плівка - нанопокриття.
2.10 Розгляд аналогічних робіт
Раніше в роботах [1] вивчалася експериментально тимчасова залежність оптичних констант і еліпсометріческіх параметрів в напівпровідниках і металах при імпульсному впливі лазерного випромінювання.
Вимірювання теплофізичних властивостей наноструктурованих матеріалів імпульсним методом [2].
При впливі імпульсним лазерним променем на поверхню зразка подається тепловий вплив, фіксується залежність температури від часу, викликане цим імпульсом.
2.11 Опис установки
На малюнку 4 представлена ??принципова оптична схема установки.
Малюнок 4 - Принципова оптична схема установки [3]
На малюнку 4 позначені наступні елементи:
- тримач зразка;
- гріючий лазер;
- електрооптичний модулятор;
- фокусуючий асферический об'єктив;
- вакуумна камера;
- предметний координатний стіл еліпсометрія;
- пробний He-Ne лазер;
, 9 - фокусують об'єктиви пробного випромінювання;
- фотоприймач з попереднім підсилювачем;
- інтерфейс і міні-ЕОМ;
- аналізатор;
- поляризатор;
- компенсатор;
- зразок.
Принцип дії: на предметний координатний стіл еліпсометрія 6, встановлюється ампула із зразком 15. На зразок подається гріючий лазер 2, який модулирован в електрооптичних модуляторе 3 і сфокусований асферичним об'єктивом 4 на зразок у вигляді плями нагріву.
(Напівпровідниковий) пробний лазер 7 проходить через поляризатор 13 і компенсатор 14, модулюється і фокусується на зразок у вигляді еліпса об'єктивом пробного випромінювання 8.
Досягнувши поверхні зразка лазер відбивається і фокусується об'єктивом пробного випромінювання 9, потім надходить через аналізатор 12 в фотоприймач з попереднім підсилювачем 10. Дані по МОДУЛЬОВАНИЙ грівся, відбитому лазерам надходять по каналах зв'язку на ЕОМ, де відбувається розкладання сигналів на короткі імпульси. Відбувається порівняння і знаходження різниці фаз. Далі розглянемо графіки.
На малюнку 5 представлена ??принципова схема вимірювальної комірки.
Малюнок 5 - Принципова схема вимірювальної комірки [3]
На малюнку 5 позначені наступні елементи:
- тримач зразка;
- зразок;
- зовнішній екран.
2.12 Аналіз отриманих даних
На малюнку 6 показаний сигнал гріє лазера з періодом Ті, який розгортається за допомогою модулятора, який потім має пульсуючу синусоїдальну форму.
Малюнок 6 - Сигнал гріє лазера
На малюнку 7 показані сигнали модульованого гріє лазера з періодом Ті й пробний лазер з періодом Тс, який розгортається за допомогою модулятора, який потім також має пульсуючу синусоїдальну форму.
Малюнок 7 - Сигнал пробного лазера
Сигнали/дані від оптичної системи відбитого лазера передаються на ЕОМ, розкладаються, обробляються, порівнюються з даними від гріє (і пробного) лазера, що дає нам різниця фаз.
Так як проводяться вимірювання теплозахисного покриття у вигляді прозорої плівки, то в нашому ...
