Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details
More options …

tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard


IMPACT FACTOR 2018: 0.594

CiteScore 2018: 0.54

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.261
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 0.563

Online
ISSN
2196-7113
See all formats and pricing
More options …
Volume 86, Issue 6

Issues

Dickenbestimmung transparenter Schichten mit einem chromatisch-konfokalen Sensor

Thickness determination with a chromatic confocal sensor

Dr. rer. nat. habil. Michael Quinten
Published Online: 2019-05-21 | DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2019-0059

Zusammenfassung

Die optische Bestimmung der Dicke transparenter Objekte oder dicker transparenter Schichten kann ziemlich einfach mit einem chromatisch-konfokalen Sensor durchgeführt werden. Die Dicke erhält man als Differenz zweier Distanzpeaks multipliziert mit dem Brechungsindex des Probenmaterials. Eine detailliertere Analyse zeigt jedoch, dass das Ergebnis korrigiert werden sollte mit einem Faktor, der die Lichtbrechung genau berücksichtigt. In dieser Veröffentlichung wird dieser Faktor abgeleitet und diskutiert, und es werden tabellierte Werte für einige Brechungsindizes und verschiedene Aperturwinkel des chromatisch-konfokalen Sensors angegeben.

Abstract

Optical thickness determination of transparent objects or thick transparent layers can be carried out rather simple using a chromatic confocal sensor. The thickness is obtained as the difference between two distance peaks multiplied with the refractive index of the object’s material. A more detailed analysis reveals that this result should be corrected by a factor that considers the refraction. In this paper the correction factor is derived and discussed, and tabulated values are given for different refractive indices and aperture angles of the chromatic probe.

Schlagwörter: Dicke Filme; optische Dickenbestimmung; chromatisch-konfokaler Sensor

Keywords: Thick films; optical thickness determination; chromatic confocal sensor

Literatur

  • 1.

    G. Molesini, G. Pedrini, P. Poggi, and F. Quercioli, Focus-wavelength encoded profilometer, Opt. Commun. 49, 229–233 (1984).CrossrefGoogle Scholar

  • 2.

    M. A. Browne, O. Akinyemi, and A. Boyde, Confocal surface profiling utilizing chromatic aberration, Scanning 14, 145–153 (1992).CrossrefGoogle Scholar

  • 3.

    H. J. Tiziani, H. M. Uhde, Three dimensional imaging sensing by chromatic confocal microscopy, Appl. Opt. 33, 1838–1843 (1994).CrossrefGoogle Scholar

  • 4.

    M. Jordan, M. Wegner, H. J. Tiziani, Highly accurate non-contact characterization of engineering surfaces using confocal microscopy, Measurement Science & Technology 9, 1142–1151 (1998).CrossrefGoogle Scholar

  • 5.

    M. Kunkel, J. Schulze, Noncontact measurement of central lens thickness, Glass Sci. Technol. 78(5), 245–247 (2005).Google Scholar

  • 6.

    A. S. Kronrod, Integration with control of accuracy (Russian), Dokl. Akad. Nauk SSSR 154 (1964), 283–286.Google Scholar

  • 7.

    A. S. Kronrod, Nodes and Weights for Quadrature Formulae. Sixteen-place Tables (Russian), Izdat “Nauka”, Moscow, 1964 (English translation: Consultants Bureau, New York, 1965).Google Scholar

About the article

Dr. rer. nat. habil. Michael Quinten

Michael Quinten studierte Physik an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken. In seiner akademischen Zeit nach dem Diplom in Physik zwischen 1985 und 2001 promovierte er in Physik, ebenfalls in Saarbrücken, und wechselte danach an die RWTH Aachen, wo er habilitierte. Nach erfolgreicher Habilitation verbrachte er noch weitere vier Jahre an verschiedenen Universitäten als wissenschaftlicher Mitarbeiter in Chemnitz, Aachen, Saarbrücken und Bochum sowie als Gastprofessor in Graz. Insgesamt schrieb er in dieser Zeit mehr als 50 wissenschaftliche Artikel mit Inhalten zu den optischen und Festkörper-Eigenschaften von Nanopartikeln, Nanopartikelmaterialien und Aerosolen.Im Jahr 2001 wechselte er zur STEAG ETA-Optik GmbH, wo er zuerst als Leiter der F&E Integrierte Optik arbeitete und später Produktmanager im Bereich „Farbe und Schichtdicke“ wurde. 2007 wechselte zur FRT GmbH, wo er aktuell als Leiter der F&E Sensoren arbeitet und für die optische Sensortechnologie verantwortlich ist.


Received: 2019-04-01

Accepted: 2019-05-05

Published Online: 2019-05-21

Published in Print: 2019-05-26


Citation Information: tm - Technisches Messen, Volume 86, Issue 6, Pages 345–349, ISSN (Online) 2196-7113, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2019-0059.

Export Citation

© 2019 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston.Get Permission

Comments (0)

Please log in or register to comment.
Log in