HINDS INSTRUMENTS EXICOR – Messung von Spannungsdoppelbrechung und Polarisationswinkel 

Die einzigartige Technologie zur gleichzeitigen Erfassung von Spannungsdoppelbrechung und Polarisationswinkel realisiert Hinds Instruments durch seine patentierte Technologie des Photoelastischen Modulators (PEM).

Dieses Verfahren ermöglicht die zur Zeit höchste Genauigkeit und Auflösung von kleinsten Spannungswerten bis in den Subnanometerbereich. Das PEM moduliert dabei mit 50 KHz, was zudem hohe Messgeschwindigkeiten zuläßt.      

Das Exicor 150AT misst die Retardation einer Probe die in den Strahlengang gelegt wird im Durchlichtverfahren. Dabei wird der Wert über die Durchgangsstrecke durch das Material aufintegriert. Ausgewertet werden gleichzeitig die Größe der Retardation und die Orientierung der Retardationsachse.

Die einzigartige patentierte Konstruktion benötigt keine bewegten Komponenten im Strahlengang und ist so in der Lage auf das Umschalten zwischen unterschiedlichen Messwinkeln zu verzichten. Ein HeNe Laserstrahl wird polarisiert und anschließend durch ein PEM moduliert. Der modulierte Strahl durchläuft die Probe und wird nun durch einen Stahlteiler geteilt. Jeder Teilstrahl passiert eine Kombination aus Analysator, optischem Filter und Detektor. Die Signalanteile auf dem Detektor (AC und DC Signale) werden entweder über einen Lock-In Verstärker oder über Datenerfassungskarten aufgezeichnet.

Mittels eines von Hinds entwickeltem Software Algorithmus werden die Signalanteile ausgewertet und in Parameter umgewandelt, aus denen die lineare Spannungsdoppelbrechung bestimmt werden kann. Über einen X-y Verfahrtisch kann die Probe bewegt werden. Somit kann ein Datentopographie von Spannungsdoppelbrechung und Polarisationswinkel über den gewählten Ausschnitt gemessen und dargestellt werden. Da bei der Auswertung ein Verhältnis aus AC und DC Signalen bildet, ist die Messung zudem unabhängig von der Intensität des auf die Detektoren auftreffenden Signals. 

Einige Eckdaten zu den verfügbaren Messbereichen:

-          0 nm bis 100 nm mit einer Auflösung/Wiederholgenauigkeit von +/- 0.005 nm oder 1% (1 Sekunde pro Messpunkt)

-          0 nm bis 300 nm mit einer Auflösung/Wiederholgenauigkeit von +/- 0.5 nm oder 1% (0.01 Sekunden pro Messpunkt)

-          0 nm bis 4000 nm mit einer Auflösung/Wiederholgenauigkeit von +/- 0.5 nm oder 1% (0.1 Sekunden pro Messpunkt)

Einsatz finden die Hinds Exicor Messsysteme in folgenden Anwendungsfeldern:

LASER

Für Hersteller von Laserkristallen zur Auswahl und Charakterisierung geeigneter Stäbe bzw. des Kernbereichs. Bereiche von geringer Spannungsdoppelbrechung, die sich besser eignen als Bereiche mit hoher Spannungsdoppelbrechung, können nun leicht selektiert werden.

LCD Glas

In der LCD Industrie gibt es viele Komponenten, die abhängig sind von einer gleichmäßigen Spannungsdoppelbrechungscharakteristik. Die zur Zeit teuerste Komponente ist das dünne Glassubstrat aus Quarzglas

Spannungsdoppelbrechung im Glas ist ein Zeichen von mechanischen Spannungen, die dazu führen können, dass sich das Glassubstrat verwindet oder verbiegt, was zu Fluchtungsfehlern und einem schlechten Produkt führen kann. Ein LCD wird aus vielen Lagen aufgebaut, so dass sehr enge Toleranzen eingehalten werden müssen.

FOLIEN

Exicor Systeme helfen verschiedene Probleme bei den Herstellern und Anwendern von Folien zu lösen. Mit Exicor kann die Spannungsdoppelbrechung sowohl unter Null Grad, als auch der Vertikale Wert ( Z-Achse) bestimmt werden.

Die meisten Folienanwendung erfordern eine gleichmäßige Spannungsdoppelbrechung über die Folienbreite. Der Produktionsprozess des Reckens oder auch unterschiedliche Foliendicken können hier zu erheblichen Unterschieden führen.

Exicor Messsysteme finden hier sowohl in der Linie als auch im Messlabor  Anwendung.

OPTISCHE LITHOGRAPHIE

Exicor Systeme werden eingesetzt, um die ansprochvollsten Optiken zu untersuchen, die in Lithographiesystemen Verwendung finden. In dieser Anwendung stellen die härtesten Kriterien an low-level Retardation Messungen. Exicor führt diese Messungen wiederholbar und genau durch.

Calciumfluorid und Quarzglaswerden in zylindrischen Stämmen gezüchtet. Daraus werden zylindrische Rohlinge von 200 – 300 mm Durchmesser geschnitten. Nach der Messung der Spannungsdoppelbrechung wird entschieden, ob die Rohlinge zu Linsen weiterverarbeitet werden.

Weitere Informationen:

Nucletron Electronic Vertriebs-GmbH

Gärtnerstr.60

80992 München

Ansprechpartner: Werner Heckler (Dipl.-Ing.univ.)

Tel.: +49 89 149002-74

Fax: +49 89 149002-11

E-Mail: werner.heckler@nucletron.de

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