[發明專利]一種基于粗糙面反射率譜反演材料復折射率的方法

有效

• 申請號: 201611080606.6
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106596469B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 牟媛;吳振森;陽志強;曹運華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/3581;G01N21/3586;G01N21/55
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙永偉

1.一種基于粗糙面反射率譜反演材料復折射率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：制備三種以上具有不同粗糙表面的金屬材質的粗糙樣片及相同材料的拋光定標板，利用遠紅外傅里葉光譜儀測量各個粗糙樣片及拋光定標板的遠紅外反射率譜；基于反射率譜的基爾霍夫近似計算粗糙樣片的表面均方根高度，為步驟3數值計算相同材料光滑表面的反射率譜提供數據支持；

步驟2：利用遠紅外橢偏儀測量拋光定標板的復折射率和反射率譜，為驗證步驟1中光譜儀的測量結果提供實驗對比，為步驟4中提取材料復折射率提供實驗初值；

步驟3：根據菲涅爾反射系數的基爾霍夫近似，推導粗糙樣片的表面均方根高度的平方（）與光滑表面的反射率自然對數的線性關系，結合最小二乘法，數值計算光滑表面的反射率譜，為步驟4反演材料復折射率提供數據支持；

步驟4：利用遠紅外橢偏儀測量拋光定標板的復折射率值作為實驗初值，結合反射系數幅度和相位的Kramers-Kronig關系，建立KK反演程序，計算目標材料的復折射率；利用橢偏儀測量的拋光定標板的復折射率值作為定標，調整外推指數參數，若反演復折射率與步驟2中相同頻段測量的復折射率值吻合，則輸出，確定材料復折射率譜；若兩者誤差較大，則重復步驟4，調整，直至反演結果滿足誤差要求。

2.根據權利要求1所述的基于粗糙面反射率譜反演材料復折射率的方法，其特征在于，所述的遠紅外橢偏儀采用IR-VASE MARK系列遠紅外橢偏儀；所述的遠紅外傅里葉光譜儀采用Vertex80/80V系列遠紅外傅里葉光譜儀。

3.根據權利要求1所述的基于粗糙面反射率譜反演材料復折射率的方法，其特征在于，所述的粗糙樣片和拋光定標板均為直徑為30mm，厚度為4mm的合金鋁片，其中拋光定標板的表面粗糙度好于0.096。

4.根據權利要求1所述的基于粗糙面反射率譜反演材料復折射率的方法，其特征在于，所述的步驟1中的粗糙樣片的表面均方根高度基于反射率譜的基爾霍夫近似計算獲得，或使用輪廓儀直接測量獲得。