Cary 7000 全能型分光光度计-高通量光学组件测试

前言高质量多层光学镀膜的制造商需要使用可靠的方法来准确测量薄膜材料的光学性能。传统方法通过两次单独的测量来实现：垂直入射透射率 (T)，通常在分光光度计的样品室内进行测量，以及近法线反射率 (R) 测量，这需要使用单独的反射附件。由于在 R 和 T 测量之间的仪器配置变化期间样品重新定位，因此使用这种方法很难确保两次测量都在样品上的同一部位。而 Cary 7000分光光度计 UMS 解决了这一难题，可在样品表面相同点处测量多角度透射率和绝对反射率，无需重新定位样品。此方法可以避免采用不同 %R 和 %T 测量技术时通常由入射角 (AOI) 细微变化引起的系统误差。

光学薄镀膜的 QA/QC光学薄镀膜的有效质量保证和质量控制 (QA/QC) 基于镀膜过程中和完成时进行的准确光谱测量。目前的 QA/QC 测试通常仅限于为测试目的引入镀膜工艺的代表性见证片 (witnesspieces)。在大批量多样品测试中，每次分析的成本过高，因此见证片测试比大量成品的综合测试更受欢迎。在本研究中，我们使用配备安捷伦固体自动进样器的安捷伦Cary 7000 UMS 对多个未镀膜的熔融石英样品进行自动化、无人值守的多角度 R/T 分析，从而提高了分析效率并降低了每次分析的成本。

实验部分仪器• Agilent Cary 7000 全能型分光光度计• 安捷伦固体自动进样器Cary 7000 UMS 是最新一代高性能 UV-Vis-NIR 分光光度计，专为波长范围为 250-2500 nm 的多角度光度光谱 (MPS) 应用而设计。MPS 测量样品的绝对反射率和/或透射率，角度范围从近法线入射角到倾斜入射角[1]。UMS 可在不同角度下测量样品同一部位的透射率和绝对反射率。透射率可以通过入射到样品上的线偏振光来测量，然后以样品为轴将检测器旋转到反射光的位置来测量反射率。UMS 还能用作测角分光光度计，测量非镜面反射表面的漫反射率和半透明材料的漫透射率。添加的自动偏振器有助于进一步实现 S、P 或用户偏振角的准确测量。Cary 7000 UMS 的 Cary UMA 配件（通用型测量附件）是为现有 Cary 4000/5000/6000i UV-Vis-NIR 分光光度计用户提供的升级选项。

固体自动进样器是独立控制的样品支架，专为 Cary 7000 UMS和 UMA 设计。如图 1a 所示，它可以固定在 Cary 7000 UMS测量室内部。除 UMS 提供的入射角 (AOI) 控制 (Θi) 外，固体自动进样器还提供了两个额外的自由度，即入射光束轴 (Io)的径向 (z) 和旋转方向 (Φ)。不同的样品支架可装载多个样品（最多 32 × 1 英寸直径，图 1b）或单个大直径样品（8 英寸直径）。研究表明，纳入超出近法线入射角度的 MPS 数据可以更好地执行复杂薄膜的逆向工程[2]。此外，多角度光度光谱数据还提供了电介质薄膜中总损耗振荡的信息[3]。使用 Cary 7000 UMS执行的 MPS 测量已被用于验证和优化在镀膜生产运行期间应用的逆向工程策略[4]。

结果与讨论单个样品分析使用 Cary UMS 提供 1 mm 厚熔融石英（同一样品部位）的绝对镜面反射率和直接透射率的连续多角度测量结果，无需重新定位样品（图 2）。这种对 1 mm 厚熔融石英板的透射率和反射率的简单测量，分别在 S 偏振光和 P 偏振光的 0 至 82°透射角和 6 至 82°反射角下进行。在样品表面入射光束不偏离的情况下，石英样品的物理尺寸将可测量的入射角范围限制在 < 82°。显示的测量值包括前表面和内部后表面反射和透射的测量结果。