发明名称 超音波干涉仪
摘要 一种使用频率范围在2-15兆赫之超音波干涉以测量薄膜材料特性之方法。一超音波干涉仪产生干涉「条纹」,薄膜之厚度可自此条纹而精确决定。薄膜可由任何具有已知声音特性及声音波长范围内之厚度之固体材料构件。此测量装置使用超音波突频带源及被导引之波导送,以精确界定超音波之光学路径所产生之干涉。此干涉仪亦用以测量薄样品之某些材料特性,因而可局部测量材料之特性。
申请公布号 TW238353 申请公布日期 1995.01.11
申请号 TW082108006 申请日期 1993.09.29
申请人 奇异电器公司 发明人 詹姆士.霍华德.特胡尼
分类号 G01B17/02 主分类号 G01B17/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种超音波干涉仪,其特点为:一实质上为单色光超音波辐射源(8);将该实质上为单色光超音波辐射分裂之装置(16);此装置将该辐射分成经反射之第一波部分及经传送之第二波部分;第一反射装置(18),此装置之方位经设计使其将该第一波部分反射回至该分裂装置;第二反射装置(34),其位置可使其将该第二波部分反射回至该分裂装置;检测装置(20),用以检测一特性,此特性为冲击于其上超音波幅射波幅之函数,此检测装置之位置为能使该第一波部分之一部分及该第二波部分之一部分可冲击于其上,该第一波部分之一部分系该第一反射装置反射及然后由该分裂装置传送,而该第二波部分之一部分系由该第二反射装置反射及然后由该分裂装置反射;及导波管装置(14a-14d),用以导引传送至该分裂装置及来自该分裂装置之超音波幅射,该导波管装置经填充以粘性可压缩之流体介质。2.根据申请专利范围第1项之超音波干涉仪,其特点为该导波管装置包括第一至第四导波管(14a-14b),用以使该分裂装置与该源,该第一反射装置,该第二反射装置,该检测装置分别耦合,第一至第四导波管中之每一管均包括管壁装置,此管壁装置有一通道,通道具有实质上为恒定之横截面并且被填充以粘性可压缩之流体(4)。3.根据申请专利范围第2项之超音波干涉仪,其特点为第一及第三导波管(14a,14b)系相互平行,该第二及第四导波管(14c,14d)系相互平行,该第一及第三导波管在实质上与该第二及第四导波管相垂直。4.根据申请专利范围第1项之超音波干涉仪,其另外之特点为装置(30)用以就不同之源频率补偿声音路径长度之差别,该补偿装置配置于该分裂装置与该第二反射装置之间。5.根据申请专利范围第1项之超音波干涉仪,其另外之特点为第一支持装置(22)可沿一方向以滑动方式移动,此一方向实质上平行于由该分裂装置所反射之该第一波部分之进行方向,该第一反射装置系安装于该第一支持装置上。6.根据申请专利范围第2项之超音波干涉仪,其另外之特点为第二支持装置(32)系安装于该第三导波管(14b)上,俾使该第二支持装置之方位可予以调节。7.根据申请专利范围第6项之超音波干涉仪,另外之特点为由该薄膜(34)系由该第二支持装置所支持之材料构成,该反射器为一镜(18)及该反射器为该薄膜之界面。8.根据申请专利范围第7项之超音波干涉仪,其特点为该第二支持装置有一凹槽(42),此凹槽系以机制于面对该薄膜之一表面内,该凹槽及该薄膜形成一气密之填以气体之间隙,该第二反射器系由该薄膜与该充有气体之间隙形成。9.根据申请专利范围第2项之超音波干涉仪,其特点为该实质上为单色光源包括一压电晶体(44),一固体介质(46),于此介质中形成有恒定高度且填有流体之间隙(52),装置(48)用以将来自压电晶体之超音波辐射耦合至该固体介质。10.根据申请专利范围第1项之超音波干涉仪,另外包括一外壳(2),该导波管装置即置于其中,于该外壳与导波管之间有一空腔,该空腔与该导波管均填充有粘性可压缩流体(4)。图1为显示根据本发明之较佳具体实例之超音波干涉仪之示意图;图2为显示包括于图1较佳实施例中经放大尺寸之薄膜具体实施之示意图;图3至6为曲线图,分别描画在频率分别为f=2.25,5,10及15兆赫时,经检测之超音波对薄膜厚度之相对强度;及图7为包括于图
地址 美国