17356

17356

بررسي صافي سطح مواد با استفاده از تداخل سنج فيزو

كارشناسي ارشد

فوتونيك

اسفند ماه 1395

دكتر فاطمه دباغ كاشاني

دكتر سيد محمد ميركاظمي

فيزيك

توپوگرافي سطح، عبارت است از تشخيص انحراف¬هاي موضعي سطح نمونه نسبت به يك سطح كاملاً صاف. طي چند دهه گذشته، با پيشرفت تكنولوژي¬هاي جديد مانند كامپيوترهاي سريع و ابزارهاي حالت جامد و نياز به بررسي دقيق سطوح بسيار كوچك موردنياز در مهندسي، زمينه اندازه¬گيري توپوگرافي سطح در هر دو مورد تكنولوژي مذكور و دامنه كاربرد آن توسعه يافته است. ابزارهاي اندازه¬گيري توپوگرافي سطح، به¬طور¬كلي در دو دسته اپتيكي و غير اپتيكي قرار مي¬گيرند. ابزارهاي غيراپتيكي در تماس مستقيم با سطح نمونه، ناهمواري¬هاي سطح را اندازه¬گيري مي¬كنند. درحالي كه ابزارهاي اپتيكي، در حالت غيرتماسي فرايند اندازه¬گيري را انجام مي¬دهند. ويژگي غير تماسي بودن ابزارهاي اپتيكي از آسيب رساني به سطح نمونه جلوگيري مي¬كند. يكي از ابزارهاي اپتيكي براي اندازه¬گيري ناهمواري سطح، تداخل¬سنج است. استفاده از تداخل‌سنج به‌عنوان وسيله‌اي براي اندازه‌گيري توپوگرافي سطح، نيازمند استفاده از يك چيدمان تداخل‌سنجي، به كار بردن يك تكنيك تحليل، تفسير نقش تداخلي و تبديل اطلاعات موجود در آن‌ها به‌منظور بازسازي شكل سطح نمونه است. يكي از چيدمان‌هاي موجود و پركاربرد، تداخل‌سنج فيزو است. اين تداخل‌سنج، براي به دست آوردن ميدان بزرگ‌تري از سطح نمونه كاربرد دارد. در اين پايان¬نامه، با استفاده از نرم¬افزار زيمكس، سطوح تست مشخصي، مورد بررسي قرار گرفت. براي بررسي اين سطوح، جبهه موج¬هاي حاصل از بازتاب نور از سطح تست و سطح مرجع صاف ايده¬آل در چيدمان تداخل سنج فيزو با تكنيك تغيير فاز مورد ارزيابي قرار گرفت. در نتيجه تحقيق انجام شده، با استفاده از تكنيك تغيير فاز سطوح تست پله¬اي با دقت بيشتري نسبت به سطوح داراي انحناء اندازه¬گيري مي¬شوند. در سطوح داراي انحناء، با افزايش شعاع انحناء دقت اندازه-گيري كاهش مي¬يابد. البته اين نتايج براي سطوح بررسي شده در نرم¬افزار زيمكس برقرار است، و در صورتي كه از نرم¬افزار ديگري براي شبيه¬سازي استفاده شود يا به صورت عملي بررسي¬ها انجام پذيرد، ممكن است نتايج ديگري حاصل شود. واژه‌هاي كليدي: توپوگرافي سطح، تداخل¬سنج، فيزو، زيمكس، تداخل سنجي تغيير فاز

1396/03/09

1/1/1900 12:00:00 AM

Surface topography is stated as determination of surface local deviations comparing to a completely flat one. In recent decades regarding the advance of new technologies lie high speed computers and solid state devices and necessity of accurate analysis of tiny surfaces applicable in engineering fields, surfaces topography has been developed respectively. Instruments of surface topography measurement is categorized in two groups of optic and non-optic models. Non-optic instruments measure surface roughness through direct contact while it can be done without any contact via optic models. Non-contact feature of optic measurement avoid damaging the surface. One of optic instruments for measuring surface roughness is interferometer. In order to utilize interferometer for surface topography one interferometery arrangement and a analysis technique is required to analyze interferences and convert them into surface information to simulate specimen surface. One of the most applicable arrangement is Fizeau interferometery which is utilized for obtaining a domain larger than the specimen. In this thesis some identical test surfaces has been analyzed via Zemax software. For investigating these surfaces, wave-fronts reflected from test surface and reference (Ideal) surface has been eva​luated in interferometery arrangement through phase shifting method. Based on this survey, utilizing phase shifting method, more accurate results will be obtained in jagged surfaces rather than curved surfaces. In curved surfaces measurement accuracy decreases by increasing curvature diameter respectively. Off course these results are observed in Zemax software and taking into account other software or practical analysis the results may be different. Keywords: Surface topography, interferometery, Fizeau, Zemax, phase shifting interferometery