1.簡介
光的散射特性對高(gāo)端光學表面、膜層和(hé)材料的發展起着至關重要的作(zuò)用。對于光學表面，常常用粗糙度來(lái)确定光學表面受散射影(yǐng)響後的光學特性。對于諸如不均勻體(tǐ)、亞表面損傷和(hé)局部缺陷的散射常常會(huì)忽略掉，而這些(xiē)來(lái)源的散射對系統有(yǒu)很(hěn)大(dà)的影(yǐng)響，所以需要一個(gè)能在終端借測散射性質的儀器(qì)來(lái)解決這一問題。在有(yǒu)些(xiē)應用中，可(kě)以觀察到由粗糙度直接過渡到散射的設置。
測量高(gāo)性能光學元件的散射光對儀器(qì)的要求非常嚴格，主要要求概括如下：
￭ 在相關的波長下進行(xíng)測量（尤其是膜層）
￭ 高(gāo)動态範圍（對于可(kě)見光光學至少(shǎo)需要11個(gè)數(shù)量級）
￭ 高(gāo)靈敏度（對于可(kě)見光光學等效噪聲ARS <10-6 sr-1），散射損耗在ppm級，粗糙度在亞納米量級
￭ 小(xiǎo)近角限值（對于成像應用<1°）
￭ 3D功能（在入射面內(nèi)外測量）
￭ 測量達到彎曲樣品的能力以及繪制(zhì)大(dà)的采樣區(qū)間(jiān)
為(wèi)達到這些(xiē)要求，對用在儀器(qì)中的組件和(hé)程序有(yǒu)更好的要求，如：
￭ 高(gāo)機械精度和(hé)測角儀系統的高(gāo)穩定性，需要考慮由重力造成的彎曲效應
￭ 盡可(kě)能少(shǎo)的固有(yǒu)散射和(hé)雜散光的光束發生(shēng)系統
￭ 低(dī)噪聲、高(gāo)靈敏度和(hé)在整個(gè)動态範圍成線性的檢測系統
￭ 強大(dà)的測量和(hé)校(xiào)準系統
￭ 可(kě)靠的不确定分析
由Fraunhofer IOF開(kāi)發的散射儀的測量精度要遠遠超出傳統的測角光度計(jì)，該測量可(kě)以直接與我們用實驗室的設備測出來(lái)的結果聯系起來(lái)，通(tōng)過測量儀器(qì)的特征可(kě)以證實儀器(qì)的性能。該系統是目前市場(chǎng)上(shàng)唯一一個(gè)滿足上(shàng)述要求測量高(gāo)性能光學元件的儀器(qì)，對比由美國Schmitt生(shēng)産的CASI它有(yǒu)有(yǒu)利的競争力，它不局限與小(xiǎo)樣品和(hé)平面內(nèi)的測量。
Fraunhofer IOF面對的客戶是企業、研究所和(hé)大(dà)學，我們提供标準的設備并提高(gāo)針對于特定任務的解決方案。其中一個(gè)用戶這樣總結道(dào)：“我是歐洲航天局光學實驗室ESTEC在荷蘭地區(qū)的副經理(lǐ)Dominic Doyle，最近我們購買了由Fraunhofer IOF開(kāi)發的ALBATROSS-TT 3D角分辨散射測量儀，之所以選擇IOF為(wèi)供應商是因為(wèi)他們在這一領域中的超絕能力以及在ARS和(hé)BRDF測量技(jì)術(shù)和(hé)散射分析上(shàng)的出色的專業技(jì)能，我們非常高(gāo)興購買這一儀器(qì)，并毫不猶豫向精密光學及光學機械等領域推薦ALBATROSS-TT散射儀。
散射儀ALBATROSS的工作(zuò)台顯（基于激光的透射率、反射率和(hé)光散射測量）示在圖1中。在ASTM E2387中，它提供光學和(hé)非光學表面的角分辨光散射、反射率和(hé)透射率、膜層和(hé)材料的高(gāo)精度測量，測量直徑高(gāo)達700mm，掃描和(hé)映射根據IOF的專利DE 10 2012 005 417 A1。在此我們在第3頁至第5頁引用了最新的一代儀器(qì)的詳細說明(míng)書(shū)和(hé)選項。
圖1：ALBATROSS儀器(qì)。左上(shàng)圖：帶外結構的罩子，右上(shàng)圖：精密3D雙測角儀，左下圖：控制(zhì)散射的軟件，右下圖：金剛石折轉反射鏡顯示的結果
2.說明(míng)書(shū)
• 測量散射光(ARS, BRDF, BTDF)、R和(hé)T
• 3D球面測量能力
• 測角儀被層流箱包圍的外殼
• 自動化軸（極角、方位角、入射角）
O 角分辨率：<0.001°
O 測角精度：<0.01° (2D), 0.5° (3D)
O 調整範圍（參見圖2的說明(míng)）：
￭ 極角 ：-360° .. +360°
￭ 方位角 ：- 90° .. + 90°
￭ 入射角 ：- 360° .. + 360°
樣品調整：
O 3個(gè)旋轉手動軸
O 2個(gè)平移自動軸（Z,X）
O 1個(gè)旋轉自動軸 ：
O 調整範圍：
￭ Z, X：-12.5 mm .. +12.5 mm
￭ ： 360°
• 最大(dà)樣品規格：
O 最大(dà)承重：70 kg
O 最大(dà)尺寸：ø700mm（參見圖3）
• 光源：
O 标準： Nd:YAG，532 nm
O 選項1：405nm激光二極管
O 選項2：1064nm激光
O 選項3:1310nm激光二極管
O 額外光源的規格
• 檢測系統：
O 标準：帶鎖相放大(dà)技(jì)術(shù)的光電(diàn)倍增管
O 集成到标準探測器(qì)頭的其它探測器(qì)
• 偏振
O 照明(míng)：原形偏振光，S、P偏振光（可(kě)調的線性偏振角度）
O 檢測器(qì)：不帶偏振特性的。S、P偏振特性的（可(kě)調節的線性偏振角度）
• 互換孔徑：對應于立體(tǐ)角分别為(wèi) 10-05 sr和(hé) 10-04sr
• 近角限制(zhì)：<0.1°
• 動态範圍：放大(dà)量級大(dà)于13階（在532nm處）
• 等效噪聲ARS： 5*10-08sr-1（在532nm處，參見圖4）
3.更多(duō)的組件
• 自動控制(zhì)軟件„ScatterControl”（圖1）
O 直接軸向控制(zhì)
O 自動程序校(xiào)準和(hé)測量
O 數(shù)據圖
O 數(shù)據導出(ASCII, JPG, …)
• 用戶手冊（包含樣品螺紋安裝電(diàn)網的機械制(zhì)圖）
• PC、顯示器(qì)、鼠标和(hé)鍵盤（Windows 7或更高(gāo)版本的）
4.由用戶提供的基礎設施
• 放儀器(qì)的光學實驗室至少(shǎo)5 x 3 m2（建議使用潔淨室，但(dàn)沒有(yǒu)強制(zhì)要求）
• 供電(diàn)電(diàn)源：230 V
5.服務
IOF在采購地提供有(yǒu)關軟件的服務，免費提供3年的軟件更新，之後也可(kě)以提供免費更新或可(kě)以另行(xíng)購買。
6.文檔、演示和(hé)交付物
• 階段1：測量系統的功能記錄在IOF耶拿(ná)的一系列測量中：
O 儀器(qì)标簽确定噪聲水(shuǐ)平和(hé)近角極限
O 測量兩個(gè)典型樣品的ARS
O 在整個(gè)樣品表面上(shàng)散射分布
用戶以書(shū)面确認初步驗收
• 階段2：發貨以及設備安裝，由IOF員工在用戶的地方總結出三天儀器(qì)的簡報。重複第一階段的測量。
7.可(kě)交付物
下面的部件也是該項目的一部分：
• 光散射測量儀ALBATROSS
• 用于測量控制(zhì)以及數(shù)據分析的軟件ScatterControl（許可(kě)證有(yǒu)加密狗保護）
• PDF格式打印出來(lái)的用戶手冊（英文的）
• 測試和(hé)切換協議
• 網站(zhàn)介紹
8.不包含的部件
以下的部件不屬于該項目：
• 軟件源代碼
• 評估/檢查CE認證
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