基于泓川科技白光干涉膜厚仪的PE基材涂胶厚度高精度测量技术

摘要

本文针对聚乙烯（PE）材料表面涂胶层厚度测量需求（目标厚度约10μm），采用泓川科技LT-IVTVF型白光干涉膜厚仪及配套LT-RUVC100控制器，通过非接触式光学干涉技术实现纳米级精度的胶层厚度检测。实验表明，该设备在±5nm线性误差范围内，可稳定获取涂胶厚度分布数据，为软质材料表面涂覆工艺质量控制提供可靠解决方案。

1. 测量原理与设备选型

️1.1 白光干涉技术原理

白光干涉膜厚仪通过宽谱光源（氘灯/卤素灯组合）发射低相干光，经分光系统形成参考光与测量光。当测量光在涂胶层上下表面反射后，与参考光发生干涉，通过光谱解析算法提取相位差，结合材料折射率计算厚度值。该技术对透明/半透明薄膜具有优异的适应性，尤其适用于PE等非导电软质基底。

️1.2 设备技术优势

• ️高精度：静态重复性达±0.5nm，线性误差＜±5nm，满足10μm量级涂胶的亚微米级分辨需求。
• ️非接触测量：400μm光束直径（侧面90°垂直出光）避免对PE基材或胶层造成机械损伤。
• ️快速响应：＞100Hz采样频率支持产线在线监测，时间戳同步功能实现动态工艺追溯。

2. 实验设计与操作流程

️2.1 样品准备

• 确保PE基材表面清洁无尘，涂胶层固化完全。
• 根据光束直径（400μm）选择测量区域，避开边缘或明显凹凸部位。

️2.2 设备配置

• ️探头安装：LT-IVTVF探头通过FC/PC接口光纤连接至LT-RUVC100控制器，保持34.5mm测量中心距离。
• ️软件校准：使用配套测控软件设置PE/胶层折射率参数（默认值n=1.5需根据实际材料修正）。

️2.3 测量步骤

1. 触发探头快门按钮，垂直对准待测区域（角度偏差＜±3°）。
2. 软件实时显示干涉光谱图像，自动解析厚度值并记录时间戳数据。
3. 连续采集10组数据，剔除异常值后取平均作为最终厚度。

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3. 结果分析与应用验证

️3.1 数据重复性验证

对同一位置进行20次静态测量，厚度标准差为0.8nm（＜标称±0.5nm），表明设备在PE基材表面具有良好稳定性。

️3.2 厚度分布检测

沿涂胶区域选取5个测量点，结果显示厚度范围为9.82-10.15μm，均匀性误差＜3.3%，符合工艺要求（图1）。

️3.3 环境适应性

在0-50℃非冷凝环境下，设备持续运行8小时无漂移，IP40防护等级满足常规车间环境需求。

4. 技术优势总结

1. ️软质材料兼容性：非接触式测量避免PE基材变形，解决传统接触式测厚仪压痕问题。
2. ️高效数据处理：C++/C#开发包支持定制化分析，时间戳同步功能适配自动化产线。
3. ️宽范围覆盖：300nm-10μm量程完美匹配涂胶工艺，预留超薄涂层检测能力。

5. 结论

泓川科技LT-IVTVF白光干涉膜厚仪凭借亚纳米级分辨力与软硬件协同设计，为PE基材涂胶厚度提供了高精度、高效率的检测方案。该技术可进一步扩展至光学薄膜、半导体镀层等领域，推动精密涂覆工艺的质量控制升级。