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Schichtdickenmessung - Grundlagen zur Messmethode


Zur Bestimmung der Schichtdicke mit Hilfe der Weisslicht-Interferenz wird ein allgemein bekannter Effekt ausgenutzt, der z.B. bei Seifenblasen oder einem dünnen Ölfilm auf Wasser auftritt. Man sieht Farberscheinungen, die sich mit der Dicke der Schicht entsprechend ändern, indem z.B. eine Seifenblase weiter aufgeblasen wird. Besuchen Sie auch diese Soap Bubble Web Seite, die ein paar interessante Fotografien und Erläuterungen zum Thema enthält!
 



Diese "Farben an dünnen Schichten" beruhen auf einer sog. Interferenz-Erscheinung, d.h. auf der Überlagerung von Lichtwellen, die an der Vorder- und Hinterseite der Schicht (sprich: an zwei Grenzflächen unterschiedlicher optischer Dichte) reflektiert worden sind:

Das Interferenzmodell
 


Die ungestörte Überlagerung der beiden reflektierten Lichtstrahlen 1 und 2 führt nun zu periodischen Aufhellungen (Verstärkung) und Auslöschungen (Abschwächung) im Spektrum eines weißen Kontinuumstrahlers, z.B. einer Halogenlampe. Da die Überlagerungen der beiden Teilstrahlen nicht rein additiv ist, spricht man von einer Interferenz. Die Abbildung rechts zeigt das Interferenzspektrum einer 1 Mikrometer (oben) und einer 2 Mikrometer (unten) dicken Schicht:

Beispiel zweier Interferenzspektren