Ellipsometrie

Leitfaden zur Bildverarbeitung in der zerstörungsfreien Prüfung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 18)

Beitrag 15: Ellipsometrie

Autoren: Matthias Hartrumpf, Christian Negara, Fraunhofer IOSB

Polarisationsaufnahme eines lackierten Kunststoff-Prüflings mit dem Ellipsometriescanner
© Fraunhofer IOSB

Polarisationsaufnahme eines lackierten Kunststoff-Prüflings mit dem Ellipsometriescanner

In der industriellen Produktion gewinnen Objekte mit engen physikalischen Toleranzen (z. B. Gläser, funktionale Schichten) immer mehr an Bedeutung. Dies betrifft nicht nur die gesamte Photonikbranche, sondern zunehmend weitere Bereiche wie die Automobilindustrie, die Beschichtung von Metallen oder die Glasproduktion. Zur Verbesserung der Produktion (Regelung, Minimierung des Ressourceneinsatzes etc.) und zur Qualitätssicherung sind dort empfindliche Messsysteme erforderlich, die eine 100-Prozent-Kontrolle der physikalischen Eigenschaften der produzierten Objekte bzw. Oberflächen ermöglichen (materialerkennende Messverfahren).

Eine bewährte, sehr genaue Methode zur Vermessung der optischen Eigenschaften von Oberflächen und transparenten Objekten ist die Ellipsometrie. Bei diesem Messverfahren wird die Oberfläche des Prüflings mit polarisiertem Licht beleuchtet. Bei der Reflexion an der Oberfläche oder der Transmission des Lichts durch den Prüfling kommt es zu Änderungen des Polarisationszustands, die von den optischen Eigenschaften des untersuchten Materials abhängen. Intensität und Polarisationszustand des reflektierten oder transmittierten Lichts werden mit einem Empfänger detektiert. Aus den Polarisations- und Intensitätsänderungen durch die Probe und aus einem Modell können die optischen Eigenschaften des Prüflings bzw. jedes abgetasteten Objektelements ermittelt werden.

 

Den vollständigen Beitrag können Sie im »Leitfaden zur Bildverarbeitung in der zerstörungsfreien Prüfung« nachlesen.

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