Herstellung von Phasenfiltern für Lyot-Test

Hallo Michael

vielleicht könntest du die Schichtdicke interferometrieren wenn du noch eine AL Schicht aufdampfst, die geht ja leicht wieder ab.

Gruß Frank

Hallo Miteinander

Zur opt. Qualität von Mikroskop Objektträgern

Beim Mikroskop verwendet man für hohe Vergrößerungen Immersionsöl , das die gleiche opt. Dichte wie das Deckglas u. Objektträgerglas hat (1,515 - 1,517 ) . Form und Oberfläche sind dann unkritisch .
Die Eignung von Objektträgern muß daher ausprobiert werden .
Dazu habe ich einen Objektträger direkt hinter der Schneide eines Foucaultesters plaziert . Um ähnliche Verhältnisse wie beim Lyotest zu haben die Schneide so weit vorgeschoben das der Spiegel gerade voll verdunkelt wird und die Schmutzpartikel auf der Oberfläche beobachtet .

Als einzige Auswirkung durch den Objektträger konnte ich einen kleinen Kontrastabfall feststellen .
Von Parallelität und Form scheint mir der (getestete) Objektträger geeignet . Das die 2 * 4% Reflexion an den Glasoberflächen alleine für den Kontrastverlust verantwortlich sind ist unwahrscheinlich . Wahrscheinlicher ist ,das das von den kleinen Fehler der Glasoberfläche zusätzlich produzierte Streulicht der Grund ist .
Ob das stört hängt dann von der Größe der Fehler und der Genauigkeit ab mit der wir messen wollen .
In http://www.astrosurf.com/tests/contrst/lame.htm wird sogar empfohlen einen TP 2415 Negativfilm zwischen zwei Objektträger zu legen . Da haben wir gleich drei Streuobjekte bei einem empfohlenen N von 100-300 .
Ein Objektträger mit Metalldichtestreifen (Kante) sollte dann für N bis 300 immer gehen .

Gruß Rainer

Hier der vollständige Link:

http://www.astrosurf.com/tests/contrast/lame.htm

Gruß Rolf

Hallo Michael

Deinem verlinkten Transmissionsrechner entnehme ich für Wolfram bei 633nm ein a = 5,7863*10^5/cm
Mit T = I / Io = e^-ax
folgt : x = ln(T) / -a
für T = 0,05 : x= 51,8nm : gemessen 50 -55
für T = 0,006: x= 88,4nm : gemessen 120

Der erste Wert liegt gut im gemessenen Bereich der zweite dagegen nicht . Eine Erklärung dafür habe ich nicht , nur die Vermutung ,das die Schicht nicht gleichmäßig ist . Zum testen würde ich den Objektträger unter das Dunkelfeldmikroskop legen und bei starker Beleuchtung nachprüfen ob Unregelmäßigkeiten zu sehen sind .

Gruß Rainer

Hallo Michael,

das ist ein interessante Projekt. Aber eine Sache verstehe ich noch nicht. Du schreibst, dass die Glasplatte möglichst nah an den Verdampfer muss, da Wolfram nicht schnell verdampft.

Da Wolfram einen höheren Siedepunkt als Aluminium hat, würde ich annehmen, dass es einfach ausreichen sollte, die Heizleistung zu erhöhen. Welche Einflüsse gibt es noch, dass der Abstand reduziert werden muss?

Viele Grüße,
Roland

Hallo Rainer,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...In http://www.astrosurf.com/tests/contrst/lame.htm wird sogar empfohlen einen TP 2415 Negativfilm zwischen zwei Objektträger zu legen . Da haben wir gleich drei Streuobjekte bei einem empfohlenen N von 100-300 ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

nach Meinung von Vernet sollen die Trägerplatten nicht mehr als 1/10 lambda PtV über einen Durchmesser von 20mm oder mehr haben. Was meinst du wohl wie plan so eine Filmschicht ist? Nach eigenen Versuchen mit fotografisch hergestellten Lyot- Plättchen käme ich niemals auf die Idee derartiges für Messzwecke einzusetzen.

Gruß Kurt

Hallo Michael,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Den Wolfram-Draht kann ich aber nicht soweit erhitzen bis er flüssig wird, weil dann würde er ja durchbrennen und kein Strom mehr durchfliessen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Stimmt, das ist einleuchtend. Es gibt glaube ich auch kein anderes Metall mit noch höheren Schmelzpunkt, welches als Heizdraht dienen könnte.

Viele Grüße,
Roland

Ja, aber warum Wolfram? und nicht Chrom?

Gruß Frank

Hallo Michael

Die Berechnung des Oneline-Rechners mit Refexion scheint plausibel . Bleibt als mögliche Ursache der geringeren Absorption , Reflexion die Ungleichmäßigkeit der Schicht und die "Vergütung" durch den Glasträger . Mit dem mikroskopischen Dunkelfeldverfahren kann man submikroskopisch kleine Partikel als Licht (Sterne) darstellen , Löcher und Fehlstellen sollten auch gehen . Wenn Du mir einen mit Wolfram bedampfte Streifen (ohne Al) schickst ,kann ich ihn untersuchen und photographieren .

Gruß Rainer

Ergänzung : Ist der Skale Faktor das Verhältnis von Oberflächenfehler zu Wellenfehler ?
Für die Transmission gilt : Wellenfehler = (N-1) * Dickenfehler
Bei Wolfram und 633 nm : Wellenfehler = (3,64119 - 1)* Dickenfehler

Mein Skale Faktor wäre dann 0,3786 was die gemessenen Werte schon mal reduziert . Außerdem wird die Reflexion auf der Glasseite geringer ausfallen weil Glasträger mit 1,51 Brechungindex als Vergütung wirkt .

Hallo Michael

Chrom gibt es wohl nur als Pulver? dann bräuchte man ein Verdampfeschiffchen aus Wolfram,
wir hatten uns da mal beholfen 2 halbe 2mm dicke Wolframschweißelektroden dicht nebeneinander einzuspannen, das kostet nur ca.12€ , die Schiffchen sind leider sehr teuer.

zwischen deinen errechneten Werten und den gemessenen Dicken liegt genau der Faktor 0,5
bei 55nm Schichtdicke, das macht in Reflexion in der Wellenfront ca. 1/5 lambda, das müsste man doch direkt sehen ob es nur 1/10 oder fast 1/2 ist.
Hast du nicht mal ein Bildchen, vielleicht sträubt sich nur deine Software ?

Gruß Frank

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mkoch</i>
<br />

Meine Schichten haben ungefähr die angegebene Transmission, sind aber doppelt so dick. Die Schichtdicke habe ich jetzt mit zwei Interferometern mit unterschiedlicher Software reproduzierbar nachgemessen. Die unterschiedliche Reflektion kann keine Rolle mehr spielen, weil ich für die Messung eine dünne Alu-Schicht drübergelegt habe. Bei beiden Interferometern ist Scale Faktor = 0.5 für Messung des Oberflächen-Fehlers eingestellt.
Wo steckt der Fehler?

Gruß
Michael
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich traue es mich ja fast nicht zu schreiben. Die Transmission stimmt, aber die Dicke nicht. Vielleicht bedampfst du mit einem anderen Material? Kann das Wolfram mit irgendwelchen Restgasen reagieren? Zu Wolframdioxid oder sowas? Oder vielleicht passiert an der heißen Grenzschicht Glas- Wolfram irgendwas?

Im Laufe der Zeit lagern sich ja dann auch ne Menge Fremdatome auf der Schicht ab.

Aber ein Faktor 2 scheint mir schon recht groß für solche Effekte.

Grüße

Moin Lukas,
mit welchen Fremdgasen? Das ist eine Vakuumkammer. Sollten da noch Gase sein, dann passiert gar nichts.

Gruß

Hallo Michael

Jetzt verstehe ich erst , Du hast die Schichtdicke mit Reflexion gemessen . Dafür die AL Schicht .
Dir wird sicher eine Methode einfallen , wie Du die Phasenverschiebung bei Transmission direkt messen kannst . Welcher Schichtdicke sich wohl aus der Phasenverschiebung ergibt ?

Gruß Rainer

Hallo Michael,

Bei den paar Schichten die ich mal bedampft habe (z.B 200nm Cu auf Glas), hatte ich rund 1e-5 mbar als Enddruck.

Beschichtungsanlage war wie deine, aber der Rest Wasserdampf (der sich mit der Turbopumpe schlecht pumpen lässt) wurde mit einer Meißner-Falle ausgefroren.

Deine 1e-4 mbar entsprechen einer mittleren freien Weglänge von rund 60cm. Das sollte aber mehr als genug sein.

Wir haben die Schichtdicke mit Schwingquarz und Abbe- Fizeau- Interferometer im Tolansky- Verfahren gemessen. Die Ergebnisse waren immer konsistent.

Insofern fällt mir auch nix kluges ein.

Hallo Kalle,

ich weiß das das eine Vakuumkammer ist. Trotzdem ist da immer Restgas drinnen. Die Teilchendichte bei 1e-4 mbar sind aber immernoch 10^12 Teilchen pro cm³. Und die Wiederbedeckungszeit liegt bei 0.03 Sekunden. Ich würde nicht ganz ausschließen wollen, dass da was passiert.
Auch wenn ich auch der Meinung bin, dass das nicht in dieser Größenordung liegen wird.

Grüße

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mkoch</i>
<br />Daraus ergibt sich 42nm Schichtdicke, also etwas weniger als die interferometrisch gemessenen 50nm.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Jetzt wird es zwar komplett off-topic, aber mich interessiert das,
da ich gerade ein ganz ähnliches Meßproblem habe:
Da ich zufällig gerade beruflich das Problem habe, die Dicke einer recht
dünnen nichtleitenden Schicht ziemlich exakt zu messen, würde mich interessieren, wie Du die Dicke des Wolfram-Films gemessen hast.

Gefunden habe ich nach Studium von etwas Literatur (Hariharan "Interferometry" usw.) in erster Linie die Methode, ein Spektrometer
dazu einzusetzen.

Hallo zusammen,

fuer sehr duenne Schichten bis hin zu sub-monolayer ist die Ellipsometry der Industriestandard. Sie beruht auf der Analyse der Polarisation einer im stumpfen Winkel reflektierten Lichtwelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Ellipsometrie

Viele Gruesse,
Andreas.