Reflectometria - Reflectometry
A refletometria usa a reflexão de ondas em superfícies e interfaces para detectar ou caracterizar objetos.
Existem muitas formas diferentes de refletometria. Eles podem ser classificados de várias maneiras: pela radiação utilizada (eletromagnética, ultrassom, feixes de partículas), pela geometria de propagação da onda (não guiada versus guias de onda ou cabos), pelas escalas de comprimento envolvidas (comprimento de onda e profundidade de penetração versus tamanho do objeto investigado), pelo método de medição (contínua versus pulsada, polarização resolvida, ...), e pelo domínio de aplicação.
Radiação usada
A radiação eletromagnética de comprimento de onda amplamente variável é usada em muitas formas diferentes de refletometria:
- Radar e Lidar : Reflexos de pulsos eletromagnéticos são usados para detectar a presença e medir a localização e velocidade de objetos como aeronaves, mísseis, navios, carros.
- Caracterização de filmes finos semicondutores e dielétricos: a análise de dados de refletância utilizando as equações de dispersão de Forouhi Bloomer pode determinar a espessura, o índice de refração e o coeficiente de extinção de filmes finos utilizados na indústria de semicondutores .
- Reflectometria de raios X : é uma técnica analítica sensível à superfície usada em química, física e ciência dos materiais para caracterizar superfícies, filmes finos e multicamadas.
A propagação de pulsos elétricos em cabos é usada para detectar e localizar defeitos na fiação elétrica.
Refletometria ultrassônica : um transdutor gera ondas ultrassônicas que se propagam até atingir a interface entre o meio de propagação e a amostra. A onda é parcialmente refletida na interface e parcialmente transmitida para a amostra. As ondas refletidas na interface viajam de volta para o transdutor, então a impedância de uma amostra é determinada medindo a amplitude da onda refletida do meio de propagação / interface da amostra. A partir da onda refletida, é possível determinar algumas propriedades da amostra que se deseja caracterizar. As aplicações incluem ultrassonografia médica e testes não destrutivos .
Refletometria de nêutrons : é uma técnica de difração de nêutrons para medir a estrutura de filmes finos , semelhante às técnicas frequentemente complementares de refletividade de raios-X e elipsometria . A técnica fornece informações valiosas sobre uma ampla variedade de aplicações científicas e tecnológicas, incluindo agregação química , adsorção de polímero e surfactante , estrutura de sistemas magnéticos de filme fino e membranas biológicas.
Reflexão da pele : Em antropologia, dispositivos de reflectometria são freqüentemente usados para medir a cor da pele humana através da medição da reflectância da pele. Esses dispositivos são tipicamente apontados para a parte superior do braço ou testa, com as ondas emitidas então interpretadas em várias porcentagens. As frequências mais baixas representam a refletância da pele mais baixa e, portanto, a pigmentação mais escura, enquanto as frequências mais altas representam a refletância da pele maior e, portanto, a pigmentação mais clara.
Diferentes técnicas de refletometria
Muitas técnicas são baseadas no princípio da refletometria e são diferenciadas pelo tipo de ondas utilizadas e pela análise do sinal refletido. Dentre todas essas técnicas, podemos classificar as principais, mas não se limitando a:
- Na refletometria no domínio do tempo (TDR), emite-se uma seqüência de pulsos rápidos e analisa-se a magnitude, a duração e a forma dos pulsos refletidos.
- Reflectometria no domínio da frequência (FDR): esta técnica é baseada na transmissão de um conjunto de ondas senoidais de frequência escalonada a partir da amostra. Já no TDR, essas ondas se propagam até a amostra e são refletidas de volta para a fonte. Vários tipos de FDR existem e são comumente usados em aplicações de radar ou caracterização de cabos / fios. A análise do sinal está mais focada nas mudanças na frequência entre o sinal incidente e o sinal refletido.
- A elipsometria é a medição resolvida por polarização de reflexos de luz de filmes finos.
