Reflektometri - Reflectometry
Reflektometri bruker refleksjon av bølger på overflater og grensesnitt for å oppdage eller karakterisere objekter.
Det er mange forskjellige former for reflektometri. De kan klassifiseres på flere måter: av den brukte strålingen (elektromagnetisk, ultralyd, partikkelstråler), av geometrien til bølgeutbredelse (ustyrt mot bølgeledere eller kabler), av de involverte lengdeskalaene (bølgelengde og penetrasjonsdybde versus størrelse undersøkt objekt), ved hjelp av målemetoden (kontinuerlig versus pulsert, polarisering løst, ...), og ved applikasjonsdomenet.
Brukt stråling
Elektromagnetisk stråling med vidt varierende bølgelengde brukes i mange forskjellige former for reflektometri:
- Radar og Lidar : Refleksjoner av elektromagnetiske pulser brukes til å oppdage tilstedeværelsen og til å måle plasseringen og hastigheten til objekter som fly, missiler, skip, biler.
- Karakterisering av halvleder- og dielektriske tynne filmer: Analyse av reflektansdata ved bruk av Forouhi Bloomer-dispersjonsligningene kan bestemme tykkelse, brytningsindeks og utryddelseskoeffisient for tynne filmer brukt i halvlederindustrien .
- Røntgenreflektometri : er en overflatesensitiv analytisk teknikk som brukes i kjemi, fysikk og materialvitenskap for å karakterisere overflater, tynne filmer og flerlag.
Formering av elektriske pulser i kabler brukes til å oppdage og lokalisere feil i elektriske ledninger.
Ultralydreflektometri : En svinger genererer ultralydbølger som forplanter seg til den når grensesnittet mellom forplantningsmediet og prøven. Bølgen reflekteres delvis ved grensesnittet og overføres delvis til prøven. Bølgene som reflekteres ved grensesnittet beveger seg tilbake til svingeren, deretter bestemmes impedansen til en prøve ved å måle amplituden til bølgen som reflekteres fra forplantningsmediet / prøvegrensesnittet. Fra den reflekterte bølgen er det mulig å bestemme noen egenskaper av prøven som er ønsket å karakterisere. Søknadene inkluderer medisinsk ultralyd og ikke-destruktiv testing .
Neutronreflektometri : er en nøytrondiffraksjonsteknikk for å måle strukturen til tynne filmer , lik de ofte komplementære teknikkene for røntgenreflektivitet og ellipsometri . Teknikken gir verdifull informasjon over et bredt utvalg av vitenskapelige og teknologiske anvendelser, inkludert kjemisk aggregering , polymer og overflateaktivt adsorpsjon , struktur av tynnfilm magnetiske systemer, biologiske membraner.
Hudreflektans : I antropologien brukes reflektometriinnretninger ofte til å måle menneskelig hudfarge gjennom måling av hudreflektans. Disse enhetene peker vanligvis mot overarmen eller pannen, med de utstrålte bølgene som deretter tolkes i forskjellige prosenter. Lavere frekvenser representerer lavere hudreflektans og dermed mørkere pigmentering, mens høyere frekvenser representerer større hudreflektans og derfor lettere pigmentering.
Ulike reflektometri teknikker
Mange teknikker er basert på prinsippet om reflektometri og preges av bølgetypen som brukes og analysen av det reflekterte signalet. Blant alle disse teknikkene kan vi klassifisere de viktigste, men ikke begrenset til:
- I tidsdomene reflektometri (TDR) avgir man et tog med raske pulser, og analyserer størrelsen, varigheten og formen på de reflekterte pulser.
- Frequency-domain reflectometry (FDR): denne teknikken er basert på overføring av et sett med trinnfrekvens sinusbølger fra prøven. Når det gjelder TDR, forplantes disse bølgene til prøven og reflekteres tilbake til kilden. Flere typer FDR eksisterer og brukes ofte i radarapplikasjoner eller karakterisering av kabler / ledninger. Signalanalysen er snarere fokusert på endringene i frekvens mellom hendelsessignalet og det reflekterte signalet.
- Ellipsometri er polarisasjonsoppløst måling av lysrefleksjoner fra tynne filmer.
