SU1264052A1 - Способ определени глубины залегани расслоений в диэлектрических материалах - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к технике неразрушающего контрол  качества сплошных и клееных диэлектрических материалов и слоев. Цель изобретени  - повышение точности определени  глубины залегани  расслоений и обеспечение определени  величины расслоени . На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства, реализующего способ определени  глубины  алегани  расслоений в диэлектрических материалах. Устройство содержит панорамный свипгенератор 1, индикатор 2 (например Р2-69), рупорную передающую антенну 3, призму 4 полного внутреннего отражени , контролируемьй образец 5, приемную всепол ризованную ан тенну 6,-делитель 7 в виде пол ризационной Проволочной решетки, направленные ответвители 8 и 9, согласованные нагрузки 10, СВЧ-детекторы 11 и 12. Способ определени  глубины залега ни  расслоений в диэлектрических материалах реализуетс  следующим образом . Формируют в контролируемом образце 5 экспоненциально затухающее по глубине СВЧ поле, дл  чего линейно . пол ризованное с переменной длиной волны излучение от свипгенератора 1 через рупорную передающую антенну 3 падает перпендикул рно на боковую грань призмы 4. Материал призмы 4 выбран из услови  ,. боковые грани расположены под углом Ч к основанию призмы, причем Ч arscin/ f где и 2. Д электрические проницае мости материала призмы 4 и контролируемого образца 5. Отраженна  от кон тролируемого образца 5 эллиптически пол ризованна  волна принимаетс  при емной всепол ризованной антенной 6. Волна с приемной всепол ризованной / антенны 6 поступает в делитель 7 в виде пол ризационной проволочной решетки. Решетка установлена под углом 45 к направлению распространени  волны, а направлени  проволочекпараллельно большой оси эллипса пол  ризации. Это положение устанавливаетс  при калиброваке путем поворота приемной всепол ризованной антенны 6 и делител  7 волны вокруг оси распространени  волны. Составл юща  522 электромагнитной волны, электрический вектор которой перпендикул рен направлению проволочек пол ризационной проволочной решетки делител  7 волны,, проходит через нее, попадает в направленный ответвитель 8 и детектируетс  СВЧ-детектором 1I. Составл юща , электрический вектор которой параллелен направлению проволочек решетки (больша  ось эллипса пол ризации), отражаетс  от нее, попадает в направленный ответвитель 9 и детектируетс  СВЧ-детектором 12. Продетектированные сигналы с СВЧ-детекторов 11 и 12 поступают соответственно на входы индикатора 2. При отсутствии расслоени  на экране индикатора 2 будет пр ма  горизонтальна  лини , а при наличии расслоени  получаетс  крива . С помощью частотной метки свипгенератора 1 определ етс  длина волны, при которой начинает измен тьс  эллиптичность отраженной волны (отношение малой оси эллипса пол ризации к большой) и индицируетс  цифровым индикатором на свипгенераторе 1. С помощью аттенюатора индикатора 2 определ етс  относительное изменение эллиптичности при максимальной и минимальной длине волны в децибеллах. При этом глубина проникновени  (взаимодействи ) в контролируемьй образец 5 определ етс  по выражению: , jiCOS d i----.------.. (1) ,,) А1пЧ-е,„ где ) - длина электромагнитной волны; Ч - угол пгодени ; f - относительна  диэлектрическа  проницаемость (призмы контролируемый материал). Эллиптичность tgy/2 электромагнитной волны, отраженной от контролируемого образца 5 без расслоени , не зависит от частоты и равна: fg|if - (2) При наличии расслоени  в контролируемом образце 5 эллиптичность отраженной электромагнитной волны не измен етс  при глубине проникновени , меньшей глубины залегани  расслоени . При дальнейшем увеличении глубины проникновени  эллиптичность отраженной электромагнитной волны начинает измен тьс  относительно зна3

чени  (2). Это изменение зависит от величины расслоени  и монотонно увеличиваетс  с увеличением длины электромагнитной волны. Таким образом, если в момент начала изменени  эллиптичности относительно значени  (2) зафиксировать длину электромагнитной волны, то можно из (1) определить глубину залегани  расслоени , Величину расслоени  определ ют либо с помощью расчетных монограмм, либо путем решени  основного уравнени  эллипсометрии дл  известных значений эллиптичности при двух длинах электромагнитной волны.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  глубины залегани  расслоений в диэлектрических материалах, включающий облучение контролируемого материала линейно пол ризованной электромагнитной волной под углом к его поверхности и измерение параметров отраженной электромагнитной волны, отличающийс  тем, что, с целью повьшгени  точности определени  глубины за640524

   легани  расслоений и обеспечени  определени  величины расслоени , угол падени  линейно пол ризованной электромагнитной волны выбирают большим 5 угла полного внутреннего отражени , измен ют по линейному закону длину линейно пол ризованной электромагнитной волны, при этом измер ют эллиптичность отраженной электромаг10 нитной волны, фиксируют ее значение .. и А - соответствующее ей значение длины линейно пол ризованной электромагнитной волны - в момент начала изменени  эллиптичности, йпредел ют

   5 значение эллиптичности на длине

   линейно пол ризованной электромагнитной волны, выбранной из услови  отсутстви  переотражений внутри диэлектрического материала, по длине А

   0 волны по известной зависимости рассчитывают глубину залегани  расслоени , а по значени м длин к f( линейно пол ризованной электрЬмагнитной волны, соответствуюпщм им зна5 чени м эллиптичности и рассчитанному значению глубины залегани  расслоени  определ ют его величину по градуировочным кривым.