Рефлектометрия - Reflectometry
Рефлектометрия использует отражение от волн на поверхности и интерфейсы для обнаружения или объектов характеризуют.
Есть много разных форм рефлектометрии. Их можно классифицировать несколькими способами: по используемому излучению (электромагнитное, ультразвуковое, пучки частиц), по геометрии распространения волн (неуправляемые по сравнению с волноводами или кабелями), по используемым масштабам длины (длина волны и глубина проникновения в зависимости от размера исследуемый объект), по методу измерения (непрерывный или импульсный, поляризация разрешенная, ...) и по области применения.
Используемое излучение
Электромагнитное излучение с разной длиной волны используется во многих различных формах рефлектометрии:
- Радар и лидар : отражение электромагнитных импульсов используется для обнаружения присутствия и измерения местоположения и скорости таких объектов, как самолеты, ракеты, корабли, автомобили.
- Определение характеристик полупроводниковых и диэлектрических тонких пленок: анализ данных по отражательной способности с использованием дисперсионных уравнений Блумера Форухи позволяет определить толщину, показатель преломления и коэффициент экстинкции тонких пленок, используемых в полупроводниковой промышленности.
- Рентгеновская рефлектометрия : это поверхностно-чувствительный аналитический метод, используемый в химии, физике и материаловедении для определения характеристик поверхностей, тонких пленок и многослойных слоев.
Распространение электрических импульсов в кабелях используется для обнаружения и локализации дефектов электропроводки.
Ультразвуковая рефлектометрия: преобразователь генерирует ультразвуковые волны, которые распространяются, пока не достигнут границы раздела между средой распространения и образцом. Волна частично отражается на границе раздела и частично проходит в образец. Волны, отраженные от границы раздела, возвращаются к преобразователю, после чего определяется импеданс образца путем измерения амплитуды волны, отраженной от границы раздела среда / образец. По отраженной волне можно определить некоторые свойства образца, которые требуется охарактеризовать. Применения включают медицинское ультразвуковое исследование и неразрушающий контроль .
Нейтронная рефлектометрия : метод нейтронной дифракции для измерения структуры тонких пленок , аналогичный часто дополняющим методам отражательной способности рентгеновских лучей и эллипсометрии . Этот метод предоставляет ценную информацию по широкому кругу научных и технологических приложений, включая химическую агрегацию , адсорбцию полимеров и поверхностно-активных веществ , структуру тонкопленочных магнитных систем, биологические мембраны.
Отражение кожи : в антропологии устройства рефлектометрии часто используются для измерения цвета кожи человека путем измерения коэффициента отражения кожи. Эти устройства обычно указывают на плечо или на лоб, а излучаемые волны затем интерпретируются в различных процентах. Более низкие частоты представляют более низкую отражательную способность кожи и, следовательно, более темную пигментацию, тогда как более высокие частоты представляют большую отражательную способность кожи и, следовательно, более светлую пигментацию.
Различные методы рефлектометрии
Многие методы основаны на принципе рефлектометрии и различаются типом используемых волн и анализом отраженного сигнала. Среди всех этих методов мы можем классифицировать основные, но не ограничиваясь ими:
- При рефлектометрии во временной области (TDR) излучается последовательность быстрых импульсов и анализируется величина, продолжительность и форма отраженных импульсов.
- Рефлектометрия в частотной области (FDR): этот метод основан на передаче от образца набора синусоидальных волн ступенчатой частоты. Что касается TDR, эти волны распространяются до образца и отражаются обратно к источнику. Существует несколько типов FDR, которые обычно используются в радиолокационных приложениях или для определения характеристик кабелей / проводов. Анализ сигнала сосредоточен, скорее, на изменении частоты между падающим и отраженным сигналами.
- Эллипсометрия - это измерение с поляризационным разрешением отражений света от тонких пленок.
