以激光检测绘制材料的表面轮廓

　　激光与光电子学进展丝作宽谱带光谱，然后测量所透射的光，但也存在困难。这种光源不能调制，杂散光仍是一个问题，如果加热器断电，它便不能工作。

　　以真空室之外光源为基础的方法有带边反射光谱术，其中白光通过高温计的观测窗指向衬底，而反向反射光带有有关衬底温度的信息。这种方法对裸衬底很有效，但存在薄膜干涉效应。

　　用光管把白光引向衬底的后部，然后通过高温计的观察窗收集这种光，能够获得最好的精度。另一研宄组报导了此研宄的详细状况，但只限于固定的衬底。然而，在许多分子束外延装置中，衬底都是装在操纵架上的，操纵架使衬底从装入真空室的位置绕垂直轴转向生长的位置。阿肯色研宄组利用弯成直角的石英棒以及为适应高真空而设计的光纤束己设计一种可跟随这种转动的系统。

　　这种装置允许研宄人员进行热偶响应和本系统响应的比较，他们发现，当晶片冷却时，热偶冷得更快。今后研宄可能集中于晶片温度梯度的分布上*目前装置只能测量晶片中心处温度。为了探测几个点上的温度，需采用多个光导。

　　分子束外延系统的制造商里伯公司将把这种测量装置作为它的定制机的任选物件而提供。由美国国家科学基金会拨款的阿肯色大学和朗讯技术公司合作经营将促进研宄人员使用这种新装置的交流。

　　（从征）以激光检测绘制材料的表面轮廓未经机械加工的零件完全光滑。但其表面有不同程度的微观峰尖、凹谷和弯曲，它们或为材料本身所固有，或为某种机械加工过程所引起。因此，对于设计者、制造商甚至这种部件的最终用户，他们必然会提出‘怎样的光滑程度才足够光滑f的问题。

　　正确表面结构可能意味着良好工作或完全不能良好工作零件之间的差异。例如，没有足够深度凹谷的汽车发动机零件可能会卡住，因为零件表面不能保持使其有效润滑的油流。

　　问题是零件愈光滑，制作必要表面的相应费用就愈高。测量表面轮廓或粗糙度的手段也与是否采用先进技术（接触或非接触技术）或费用困素有关。

　　一种可能的选择是采用桑迪亚国家实验室发展的激。

　　光表面轮廓仪，它相对于其它表面轮廓测量术不仅有较低的成本，而且能提供相当完善的定性表面粗糙度图像。

　　与测量表面高度来评价粗糙度的系统相反，这种激光表面轮廓术是直接绘制样品表面的斜度。科学家An-ShyangChu和M.A.Butler说，工程人员把样品安装到平动台上，然后使H-Ne激光束以4入射角聚焦到样品表面。反射的光束以与反射角相同的入射角照射到位置灵敏探测器。

　　反射的光束横过样品表面扫描。表面法向各角度的变化使反射光束偏转28角度。正是这种反射光束方向的变化成了位置灵敏探测器探测的对象。

　　这种数据储存到计算机内存中，然后再转换成8比特灰度标尺的表象。最后结果就是定性展示表面斜度变化的图像。

　　这种系统借助于使光束通过10倍物镜，然后再通过25Pm针孔的方法滤除激光束轮廓的空间噪声。接着光束再通过15cm焦距的透镜，重新准直成2.5cm直径，以便与最后聚焦透镜组的f数相匹配。

　　科学家用消色差和消球差的凹凸透镜组合把激光束聚焦到样品上。这种透镜组合和扩张入射光束相结合，产生了约5m直径大小的衍射极限光斑。用一台长工作距离的显微镜使样品光斑尺寸最佳化。

　　据报导，这个激光轮廓测量系统可以测量表面~4°斜度的变化，空间分辨率为激光光斑尺寸量级或约为5m.根据这些数据，表面外形测量的垂直分辨率估计小于1nm，但存在一些实际因素限制着测量的性能。其中之一是样品表面必须是反射或半反射型。

　　（友清）以全光纤装置测量傅里叶变换光谱美国航空航天局朗利研宄中心和罗彻斯特大学的研宄人员建造了一台全光纤傅里叶变换频谱仪。

　　该设备测量通过它的信号波长，从紫外辐射产生的光纤相位光栅来的外耦合辐射角度是信号测量的基础。轴向反射器产生一反向传播束，以与光纤光栅中的传播束发生干涉，并向光纤包层投射相干图样，可由电荷耦合器件（CCD）或二极管阵列读出。研宄D人员用一个pSnm光纤布拉格光栅和1