Editorial Feature

实时光学聚环厚度传感器

本文于2019年9月11日更新。

好处

  • 降低成本: 通过精确地沉积适量的二甲苯二聚体,可以控制成本,甚至降低,因为不需要发出的下划线和过度。该技术使用光学行业广泛使用的现有硬件。
     
  • 节省时间: 实时处理消除了沉积后监控。运行时间缩短,因为重新运行以添加更多材料被淘汰。
     
  • 启用新应用程序: 增强的厚度监测能够推进现有技术。
     
  • 启用对ISO 9000认证的进步: 通过为薄膜厚度创造可重复的标准和可重复的测量,该技术可以帮助公司进入实现ISO 9000认证。

应用程序

  • 微机电系统(MEMS): 微尺度设备,如Microtubes和Microfluidic和Micro-Moxime Devices等。
     
  • 汽车: 汽车电子传感器和保护涂层。
     
  • 航天: 用于电子和其他设备的传感器和保护涂层。
     
  • 电子产品: 较强的线粘合,防潮机,介电涂层和装置介电层(potential).
     
  • 医疗的: 医疗设备的生物兼容涂层(例如,冠状动脉支架,假体,导管等).

这种高度精确的传感器大大提高了聚对聚丙烯和其他聚合物沉积系统中的厚度控制,提供了批量到批处理变化的警报,并实现了精确和可重复的控制。

精度大于95%,它提供了沉积的薄膜厚度范围为0.5至30微米的实时测量。此外,该传感器技术通过减少误差和材料浪费来降低生产时间和成本。薄膜聚对聚丙烯的先进应用受到沉积精度的限制,增强厚度监测和沉积可以促进这种材料的新应用。

技术细节

美国宇航局'S的新光学膜厚度传感器可与聚对二甲苯和其他聚合物沉积方法一起使用。传感器光学测量传感器头部面上的增加的聚对聚环膜厚度。传感器头的抛光面使用一个或多个抛光光纤。作为纤维上的膜沉积物,它产生了一种聚合物法布里 - 珀罗腔,其可以被询问和测量。该测量与膜厚度直接相关,并将热相同的涂层表面保持为涂覆的硬件。

这个怎么运作

传感器固定到涂覆室进料上,并具有两个光纤,嵌入到已经抛光到光学平坦度的二氧化硅底板中。光通过光纤行进到沉积聚对二甲苯膜的基板上。由于折射率的变化,一部分光反射在聚对二甲苯膜符合空气的情况下,并且聚对二甲苯膜符合光纤的情况下。这些反射具有光学路径差,因此形成干涉图案。

使用基本的干涉技术测量这些产生的干涉条纹,以产生与膜厚度直接相关的实时,精确的测量。

可以添加额外的纤维以获得更高的准确性。由于该传感器在沉积室内实时工作,因此它使环境因素无关紧要,与影响沉积均匀性和准确性的其他测量技术一样无关紧要。

为什么它更好?

在包括石英晶体振荡器和电导率的可用厚度监测器中,无可以提供聚对二甲苯薄膜所需的精度和多功能性,特别是当它在纳米级器件如微管和微流体芯片中使用时。除了聚焦外,该传感器还可以容易地应用于包括聚合物的其他沉积膜。适应只需要沉积的材料折射指数,美国宇航局戈达德太空飞行中心正在寻求保护这种技术。

许可和合作机会

这项技术是NASA的一部分'S创新伙伴关系计划,旨在将技术转移到NASA中,使空间计划和美国工业受益。 NASA邀请公司考虑许可实时光学聚萘烯厚度传感器(GSC-14757-1)用于商业应用。

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

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