Спосіб визначення товщини окремих шарів багатошарової полімерної плівки

1 Спосіб вимірювання товщини окремих шарів у багатошарових полімерних плівках, який включає опромінювання плівки монохроматичним світлом опромінювача на довжині хвилі, що відповідає ВІДОМІЙ лінії поглинання та на довжині хвилі, що розташована за межами лінії поглинання, вимірювання інтенсивності випромінювання, що розсіялося або пройшло крізь плівку, у визначених спектральних діапазонах, розрахування товщини шару плівки, який має хромофорні центри, що формують ЛІНІЮ поглинання, який відрізняється тим, що з метою підвищення точності та зменшення часу вимірювання в окремі шари плівки під час її вироблення вносять барвники з відомим спектром поглинання із визначеною концентрацією барвника, багатошарову плівку з внесеними барвниками опромінюють одночасно монохроматичними опромінювачами, КІЛЬКІСТЬ яких на один випромінювач більша КІЛЬКОСТІ шарів плівки, з довжинами хвиль кожного опромінювача близькими до максимумів ЛІНІЙ поглинання кожного барвника і з довжиною хвилі одного опромінювача, винесеною за межи всіх ЛІНІЙ поглинання, одночасно вимірюють інтенсивність світла, що розсіялося або пройшло через багатошарову плівку для кожного опромінювача, та розраховують товщину кожного шару плівки ВІДПОВІДНО до закону Ламберта-Бера 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що барвники, які вносяться в різні шари плівки мають спектри поглинання, суттєво рознесені по довжині хвилі випромінювання для запобігання перекриття спектрів та взаємовпливу на точність вимірювання 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що світло опромінювачів розподіляється на потрібну КІЛЬКІСТЬ пучків та просторово розноситься так, щоб забезпечити вимірювання по всій ширині полотна плівки у заданих точках, що розташовані на одній лінії впоперек полотна плівки СО Винахід відноситься до матеріалознавства, дослідження полімерних матеріалів за допомогою оптичних засобів, а саме до виміру товщини багатошарових плівок та товщини окремих шарів таких плівок Під час виробництва багатошарових соекструдованих плівок вимірюється загальна товщина плівки за допомогою радіаційного методу, коли сенсором реєструється ядерне р-випромінювання низької енергії (від радіоактивного випромінювача), що пройшло через плівку Незважаючи на велику активність радіоактивного випромінювача, яка може бути залучена, для забезпечення потрібної точності вимірювання, на окремий вимір витрачається відносно багато часу Існує також пневматичний спосіб вимірювання товщини плівки [1], коли через калібровані щілини з обох сторін плівки продувається сухий чистий воздух та вимірюються його загальні витрати і з цього вираховується загальна товщина плівки Як і для радіаційного способу потрібно достатньо часу щоб забезпечити необхідну точність вимірювань Для скорочення часу можна застосовувати більший тиск у пневмосистемі, але це збільшує вірогідність механічних пошкоджень полотна плівки, товщина якої вимірюється Цілком очевидно, що вищезазначені засоби, які застосовуються на сучасних технологічних ЛІНІЯХ невзмозі забезпечити вимірювання товщини окремих шарів багатошарової плівки Тому для оцінки товщин кожного шару плівки точно реєструють витрати сировини по кожному екструдеру, який виробляє окремий шар багатошарової плівки та розраховують товщини кожного окремого шару, нормуючи ці витрати на виміряну загальну товщину плівки Такий спосіб не може встановити реаль (О Ю 56493 для лінії поглинання та фону виконуються для різну товщину шару, оскільки існує невизначеність у них ділянок плівки, що збільшує похибку вимірюхарактері та величині міжшарової поверхні Також вань є вірогідність, що нерівномірність витрат сировини Метою винаходу є прискорення вимірювань та буде нормуватися на невідповідні товщини плівки, збільшення точності вимірювань Для цього проякі вимірюються сенсорами з недостатньою швидпонується під час виробництва у окремі шари плівкістю Оскільки кожен шар багатокомпонентної ки додавати невелику, точно визначену концентплівки має чітко визначене функціональне наванрацію пігментів-барвників, що мають центри таження, зміна товщини лише одного шару загапоглинання з добре визначеними спектрами польного полотна плівки може в значній мірі змінити глинання Наприклад, це можуть бути FeOOH або властивості плівки, наприклад, бар'єрні властивосРодамін 6G Пропонується плівку просвічувати ті, зварюваність окремих ділянок і таке інше світлом монохроматичних випромінювачів, довжиНайближчим аналогом до запропонованого на хвиль яких співпадає з ЛІНІЯМИ поглинання КІвинаходу є спосіб описаний в [2] та реалізований з ЛЬКІСТЬ випромінювачів відповідає КІЛЬКОСТІ шарів оптичною схемою вимірювання інтенсивності розплівки (або КІЛЬКОСТІ пігментів) Додатково ще один сіяного інфрачервоного (14) випромінювання за випромінювач освітлює плівку в діапазоні де відсудопомогою аналізаторів QUADRA-BEAM та SPECтні будь які лінії поглинання Вимірюючи інтенсивTRA-QUAD У способі - аналогу аналізується інтеність ЛІНІЙ поглинання легко визначити товщину нсивність лінії поглинання природних хромофорів "міченого" слою При цьому інтенсивність випромів 14 диапазоні Для цього плівка опромінюється нювання, що пройшло крізь плівку буде більш світлом опромінювача, з якого фільтрами виділястрого відповідати закону Ламберта-Бера завдяки ється світло з довжиною хвилі близькою до окретому, що суттєво зменшується КІЛЬКІСТЬ хромофомої лінії поглинання, а після вимірювання інтенсиру відносно до КІЛЬКОСТІ природних центрів погливності розсіяного на цій довжині хвилі світла, нання в 14 діапазоні, та ВІДПОВІДНО зменшується світлофільтри замінюються на такі, що фільтрують вплив сильної міжмолекулярної взаємодії між атосвітло з довжиною хвилі, яка лежить за межами мами барвників та полімерів Вибрав ВІДПОВІДНИЙ лінії поглинання Маючи виміри інтенсивності роздіапазон випромінювання можна також суттєво сіяного світла на двох довжинах хвиль, вираховузменшити вплив розсіювання світла на проміжних ють товщину слою плівки з вибраною ЛІНІЄЮ поміжшарових площинах глинання Оскільки ДЛЯ багатошарових плівок дуже важко знайти лінії поглинання, що не переДля запобігання перекриття спектрів та взаєкриваються в інфрачервоному діапазоні, а також у мовпливу на точність вимірювання барвники, які зв'язку з особливостям розсіювання світла на провносяться в різні шари плівки вибирають таким міжних міжшарових площинах, і внаслідок поручином, щоб вони мали спектри поглинання суттєво шення закону Ламберта - Бера від великої КІЛЬКОСрознесені по довжині хвилі випромінювання ТІ взаємодіючих між собою центрів поглинання, Для того, щоб забезпечити вимірювання по вимірювання товщини окремих шарів багатошаровсій ширині полотна плівки у заданих точках, які вих плівок методом диференційної оптичної спектрозташовані на одній лінії впоперек полотна плівки роскопи з природними хромофорами в 14 діапазоні світло опромінювачів розподіляється на потрібну має багато вад та не забезпечує потрібної точності КІЛЬКІСТЬ пучків та просторово розноситься вимірювань Цей спосіб також малопридатний для 1 Патент США №6318153, кл G01B013/04, вимірювання на плівках, що швидко рухаються G01L 005/04, надруковано 9 квітня 1999 року Non(наприклад, під час виробництва ), бо потребує contact film thickness gauging sensor досить великого часу на окреме вимірювання та 2 Опис фотометричних аналізаторів SPECна зміну фільтрів опромінювача для кожної окреTRA-QUAD і QUADRA-BEAM фірми TMS & Rutter мої лінії поглинання, а це, в свою чергу, призвоCo http//sigurd-odessa narod ru/sq htm дить до того що вимірювання інтенсивності світла Підписано до друку 05 06 2003 p Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24