Reflektometri - Reflectometry
Reflektometri bruger refleksion af bølger på overflader og grænseflader til at detektere eller karakterisere objekter.
Der er mange forskellige former for reflektometri. De kan klassificeres på flere måder: ved den anvendte stråling (elektromagnetisk, ultralyd, partikelstråler), ved geometrien af bølgeforplantning (ustyret versus bølgeledere eller kabler), ved de involverede længdeskalaer (bølgelængde og penetrationsdybde versus størrelsen på undersøgt objekt) ved hjælp af målemetoden (kontinuerlig versus pulserende, polarisering løst, ...) og ved applikationsdomænet.
Brugt stråling
Elektromagnetisk stråling med meget varierende bølgelængde anvendes i mange forskellige former for reflektometri:
- Radar og Lidar : Reflektioner af elektromagnetiske impulser bruges til at detektere tilstedeværelsen og til at måle placeringen og hastigheden af objekter som fly, missiler, skibe, biler.
- Karakterisering af halvleder- og dielektriske tynde film: Analyse af reflektansdata ved hjælp af Forouhi Bloomer-dispersionsligningerne kan bestemme tykkelsen, brydningsindekset og ekstinktionskoefficienten for tynde film, der anvendes i halvlederindustrien .
- Røntgenreflektometri : er en overfladefølsom analytisk teknik, der anvendes inden for kemi, fysik og materialevidenskab til at karakterisere overflader, tynde film og flerlag.
Formering af elektriske impulser i kabler bruges til at opdage og lokalisere defekter i elektriske ledninger.
Ultralydsreflektometri : En transducer genererer ultralydsbølger , der formerer sig, indtil den når grænsefladen mellem formeringsmediet og prøven. Bølgen reflekteres delvist ved grænsefladen og overføres delvis til prøven. Bølgerne reflekteret ved grænsefladen bevæger sig tilbage til transduceren, og derefter bestemmes impedansen af en prøve ved at måle amplituden af den bølge, der reflekteres fra formeringsmediet / prøvegrænsefladen. Fra den reflekterede bølge er det muligt at bestemme nogle egenskaber for prøven, som det ønskes at karakterisere. Ansøgninger inkluderer medicinsk ultralyd og ikke-destruktiv test .
Neutronreflektometri : er en neutrondiffraktionsteknik til måling af strukturen af tynde film , svarende til de ofte komplementære teknikker til røntgenreflektionsevne og ellipsometri . Teknikken giver værdifuld information over en bred vifte af videnskabelige og teknologiske anvendelser, herunder kemisk aggregering , polymer og overfladeaktivt middel adsorption , struktur af tyndfilms magnetiske systemer, biologiske membraner.
Hudreflektion : I antropologi bruges reflektometriindretninger ofte til at måle menneskelig hudfarve gennem måling af hudreflektion. Disse enheder er typisk peget på overarmen eller panden, hvor de udsendte bølger derefter fortolkes med forskellige procenter. Lavere frekvenser repræsenterer lavere hudreflektion og dermed mørkere pigmentering, hvorimod højere frekvenser repræsenterer større hudrefleksion og derfor lettere pigmentering.
Forskellige reflektometri teknikker
Mange teknikker er baseret på reflektometri-princippet og kendetegnes ved den anvendte bølgetype og analysen af det reflekterede signal. Blandt alle disse teknikker kan vi klassificere de vigtigste, men ikke begrænset til:
- I tidsdomæne reflektometri (TDR) udsender man et tog med hurtige impulser og analyserer størrelsen, varigheden og formen af de reflekterede impulser.
- Frekvensdomæne reflektometri (FDR): denne teknik er baseret på transmission af et sæt trin-frekvens sinusbølger fra prøven. Hvad angår TDR, formeres disse bølger indtil prøven og reflekteres tilbage til kilden. Flere typer FDR findes og bruges ofte i radarapplikationer eller karakterisering af kabler / ledninger. Signalanalysen er snarere fokuseret på frekvensændringerne mellem hændelsessignalet og det reflekterede signal.
- Ellipsometri er den polarisationsopløste måling af lysrefleksioner fra tynde film.
