165084. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék fényvisszaverő felületű testek vastagságának mérésére

165084 3 4 valamint a mérendő testről visszavert fénysugár útjában elhelyezett pozíció-érzékeny fényérzékelő eleme van. A találmány szerinti megoldást a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük. 5 Az Lábra a találmány szerinti vastagságmérő eljárást illetőleg készüléket szemléltető vázlatot, a 2. ábra a lépcsős testek lépcsőmagasságának mérését, a 3. ábra pedig germánium alapú pozíció-érzékeny 10 fényérzékelő elem feszültség-fénysugárpozíció karakterisztikáit szemlélteti. Az 1. ábrán 4 test r vastagságának mérését szemléltetjük. Az ábrán a méretek a láthatóság céljából erősen torzítottak. A mérendő 4 testet fényvisszaverő 15 5 tartólapra helyezzük, majd 1 fényforrás, 2 rés és 3 optika segítségével felületére fénysugarat ejtünk a beesési szöggel. A testről visszavert fénysugár 6 optikán át 7 pozíció-érzékeny fényérzékelő elemre esik, melynek elektródái közötti kimenő feszültségét 20 8 feszültségmérővel mérjük. Ezután a 4 testet az 5 tartólapról elvéve, vagy az 5 tartólapot síkjában elmozgatva, a fénysugár az 5 tartólapról fog a 7 pozíció-érzékeny fényérzékelő elemre visszaverődni. A tartólapot célszerűen tükörként lehet kiképezni. A 25 test r vastagsága következtében a pozíció-érzékeny fényérzékelő elemre eső fénysugarak között d távolság lesz, ahol d = 2Nr» sin a, ha a fényérzékelő elem érzékelő felületét a visszavert fénysugárra merőlegesen helyezzük el, és N a 6 optika nagyítása. A 30 fényérzékelő elem kimenetén ez a d távolság AU = c I d feszültségkülönbséget okoz, ahol c állandó / a fényérzékelő elemre eső fény intenzitása. A vastagság konkrét számértékére ebből a feszültségkülönbségből még nem következtethetünk, mert nem ismerjük 35 egyrészt a c állandót, másrészt az / intenzitást. A konkrét megvalósításnál figyelembe kell venni a pozíció-érzékeny fényérzékelő elemben a laterális fotófeszültség függését a fénysugár beesési helyétől. Ezt a 3. ábra szemlélteti. Látható, hogy a nullapont, 40 vagyis az a hely, ahová ha fénysugár esik, nulla kimenő feszültséget mérünk, független az intenzitástól. Ezt figyelembe véve a következő módon végezhetjük a mérést. Amikor a mérendő testről reflektálódik a fény, a fényérzékeny elemet úgy 45 állítjuk be, hogy a fénysugár a nullapontba essék, ezáltal kiküszöböljük a különböző mérendő testek esetén a különbözőképpen reflektált fény I intenzitásának ismeretét. A tartólapról reflektálódó fénysugár mérésekor pedig a kijelző műszert az adott 50 tartólapra kalibrálhatjuk. A 2. ábrán lépcsős testek lépcsőmagasságának mérését szemléltetjük. Az egyes elemek jelölései megegyeznek az 1. ábra jelöléseivel, csak most r a mérendő lépcsőmagasság. Első esetben a fénysugár a 55 mérendő 4 test lépcsőjének egyik, pl. felső lapjáról, a második esetben másik pl. alsó lapjáról verődik vissza. A 4 testet célszerűen az 5 tartólappal együtt mozgatjuk, illetve fordítjuk el. A mérés ugyanúgy történhet mint az 1. ábra kapcsán ismertetett vastagságmérés, csak itt figyelembe kell venni a 4 test reflexiós tényezőjét is. Természetesen az is lehetséges, hogy a 4 test nem homogén anyagú, hanem valamely szubsztrátumra felvitt más anyagú réteg vastagságát kívánjuk mérni. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás fényvisszaverő felületű — különösen 0,5.. .500 fim vastag — testek vastagságának mérésére, amikor is a test fényvisszaverő felületére ferdén fénysugarat ejtünk és a testről visszavert fénysugarat érzékeljük, azzal jellemezve, hogy a mérendő testet fényvisszaverő tartólapra helyezzük, a testről visszavert fénysugár útjába pozíció-érzékeny fényérzékelő elemet helyezünk, majd mérjük a testről visszavert és a test nélkül csupán a tartólapról visszavert fénysugár által a fényérzékelő elem kimenetén keltett feszültségek különbségét. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a testről visszavert fénysugarat a fényérzékelő elem nullapontjára irányítjuk. 3. Eljárás fényvisszaverő felületű lépcsős testek lépcsőmagasságának mérésére, amikor is a lépcsős test fényvisszaverő felületére ferdén fénysugarat ejtünk és a testről visszavert fénysugarat érzékeljük, azzal jellemezve, hogy először a fénysugarat a lépcsős test lépcsőjének egyik lapjára, majd a másik lapjára ejtjük, a visszavert fénysugarak útjába pozíció-érzékeny fényérzékelő elemet helyezünk, és mérjük a két lapról visszavert fénysugár által a fényérzékelő elem kimenetén keltett feszültségek különbségét. 4. Vastagságmérő jkészülék az 1. vagy 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynek a mérendő testre ferdén beeső fénysugarat előállító optikai berendezése és a mérendő testről visszavert fénysugarat érzékelő eszközei vannak, azzal jellemezve, hogy fényvisszaverő felületű tartólapja, és a tartólapról valamint a mérendő testről visszavert fénysugár útjában elhelyezett pozíció-érzékeny fényérzékelő eleme van. 5. A 4. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fényérzékelő elem érzékelő felülete a visszavert fénysugárra merőlegesen van elhelyezve, és az érzékelő felületet a fénysugárra merőleges síkban pozicionáló szerve van. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartólap és a fényérzékelő elem között optikai leképző berendezése van. 7. A 4—6. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartólap saját síkjában elmozdíthatóan van ágyazva. 3 rajz, 3 ábra A kiadásért felel: A Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 75-1369 - Dabasi Nyomda, Budapest - Dabas Felelős vezető: Földes György igazgató