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RetroReflexions-Ellipsometrie#

RetroReflexions-Ellipsometrie

Ebene Oberflächen können durch eine Auswertung der Spiegelung einer Lichtquelle an der Oberfläche sehr gut automatisch geprüft werden. Auswertbare Spiegelungen treten allerdings nur auf, wenn die Ausrichtung sowohl der Beleuchtung als auch des Sensors relativ zur Oberfläche genau zueinander passen. Sind die betrachteten Flächen nicht eben, passt diese Ausrichtung nicht überall und eine Auswertung der Spiegelung erfordert erheblich höheren Aufwand.

Mit dem RRE-Prinzip (RetroReflexions-Ellipsometrie) des Fraunhofer IOSB wird die Spiegelung einer Lichtquelle an der Oberfläche in Retroreflexion ausgewertet. Eine genaue Ausrichtung der Komponenten des Prüfsystems zur untersuchten Oberfläche ist dabei nicht nötig. Die echtzeitfähige Bildaufnahme und -auswertung eines RRE-Prüfsystems erlaubt die Prüfung ebener und gekrümmter Oberflächen im Durchlauf.

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Das Prinzip

Die Ellipsometrie als Werkzeug zur Untersuchung von Oberflächen wird in der Industrie trotz ihrer großen Anwendungsmöglichkeiten bisher eher selten verwendet. Ein Grund ist die nötige Genauigkeit bei der Abstimmung der Positionen von Lichtquelle und Detektor. Das Licht aus der Lichtquelle wird an dem Prüfling nach dem Reflexionsgesetz reflektiert und gelangt in den Detektor. Dabei darf die Abweichung von dem Relexionsgesetz nur 1° betragen. Durch Verwenden eines Transceivers und Retroreflektors kann die Untersuchung der Oberfläche des Objekts unter allen möglichen Positionseinstellungen von Lichtquelle und Detektor erfolgen. Somit können auch Objekte mit ungewöhnlicher Geometrie untersucht werden. Dabei ändert der Lichtstrahl zweimal seine Polarisation. Durch Messung der Intensität verschiedener Polarisatoinsrichtungen kann dann die Oberfläche des Prüflings rekonstruiert werden.

Abteilung SPR des Fraunhofer IOSB

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