泓川科技白光干涉测厚仪在40μm PET薄膜厚度测量中的应用案例
一、背景与需求在光学薄膜、柔性电子及包装材料领域,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的厚度均匀性直接影响其光学性能、机械强度及阻隔性能。例如,在显示屏光学膜材中,40μm PET膜的厚度偏差需控制在±0.5μm以内,传统接触式测厚仪易划伤膜面,且难以满足纳米级精度要求。 本案例采用HT-T系列白光干涉测厚仪,以非接触方式对40μm PET膜进行高精度厚度测量,验证其在实际工业场景中的适用性。二、测量原理1. 白光干涉技术核心白光干涉测厚基于低相干干涉原理:宽带白光光源(如LED)发出的光经分光镜分为两束,分别照射PET膜上下表面并反射。两束反射光因光程差产生干涉,干涉信号强度与光程差相关(图1)。通过傅里叶变换分析干涉光谱的相位信息,精确计算光程差,结合PET折射率(n≈1.65)反推物理厚度:d = \frac{\Delta L}{2n}d=2nΔL其中,ΔL为光程差,d为薄膜实际厚度。2. 技术优势非接触测量:避免划伤柔性PET膜表面。纳米级精度:HT-T系列重复精度达1nm,线性误差±20nm(附件File 2)。宽工作距离:50±2mm(HT-T50探头),适应产线振动环境。高速采样:10kHz采样率,满足在线实时监测需求。三、实验设计与数据验证1. 实验条件样品:工业级40μm PET薄膜(宽度500mm,卷状)。仪器:HT-T50探头+HT-TC-100控制器,光源波长400-700nm。环境:25℃恒温,湿度50% RH,避免温漂影响。2. 测量过程校准:使用NIST标准厚度片(40.0±0.1μm)校准仪器。数据采集:沿薄膜横向等距选取100个点,触发式连续测量(数据见附件File 1)。稳定性测试:连续运行8小时,每10分钟记录一次厚度均值。3. 数据分析重复性:100次测量数据均值为40.601μm,标准差σ=0.12μm,符合±0.5μm工艺要求。长期稳定性:8小时内厚度波动范围±0.15μm(图3),体现仪器抗环境干扰能力。边缘检测:探头在薄膜边缘仍能稳定输出(数据点502.7-503.0秒),无信号丢失。四、应用优势总结高精度与可靠性1nm级重复精度显著优于激光三角法(±0.1μm)和电容法(±1μm)。附件Fi...