jurnal interference f - kasetsart universitylib.ku.ac.th › kuconf › 2556 › kc5105004.pdf ·...

9
การวัดความเรียบของพืนผิวโดยวิธีการผสมผสานระหว่างเทคนิคฟี โซและทวายแมนกรีน อินเตอร์ฟีรอมิเตอร์ Surface Flatness Measurement using Fizeau and Twyman-Green Interferometer Combination Technique ภาณุพงค์ มาไกล 1 กนกพจน์ อารีกุล 1 และ วิวัฒน์ วงศ์ก่อเกื อ 1 Phanupong Maklai 1 Kanokpoj Areekul 1 and Wiwat Wongkokua 1 บทคัดย่อ การวัดความเรียบของพื นผิวโดยใช้วิธีการผสมผสานระหว่างเทคนิคฟี โซและทวายแมนกรีน อินเตอร์ฟี รอ มิเตอร์ เป็นการวิเคราะห์ความเรียบของพื นผิวบนพื นฐานของริ วการสอดแทรกของแสง การทดลองนี ได้ใช้พื นผิวที มีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงทีแตกต่างกัน และผลทีได้พบว่าริ วการแทรกสอดมีความเปรียบต่าง (contrast) มากทุกพื นผิว การวิเคราะห์หาค่าความเรียบมีความคลาดเคลือนน้อย และค่าสัดส่วน N E สําหรับพื นผิวแต่ละ ชนิดมีค่าน้อยกว่า 1 จากผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่า วิธีการผสมผสานระหว่าง 2 เทคนิคดังกล่าวใช้งานได้ดี โดยปกติเครืองมือทดสอบความเรียบด้วยเทคนิคอินเตอร์ฟีรอมิเตอร์มีราคาสูง และใช้งานได้ดีกับพืนผิวบาง ประเภทเท่านัน การทดลองนีมีประโยชน์ในการเพิมประสิทธิภาพของการวัดความเรียบของพืนผิวโดยการใช้ เทคนิคอินเตอร์ฟีรอมิเตอร์กับพื นผิวหลากหลายประเภททีมีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงแตกต่างกัน ABSTRACT The surface flatness measurement using the Fizeau and Twyman-Green Interferometer combination technique is the analysis of flatness surface based on the interference fringes. The experiment was done on surfaces with different reflectivity. The results of this study show that the interference fringes from each surface are contrasting. The results from the surface flatness analysis show little deviation and the N E ratios for each testing surface are less than one. Normally, the cost of the instrument for measuring the surface flatness using the interferometer technique is high and it can be used only on some surfaces. The study shows that this combination technique works well and helps increase the efficiency of surface flatness measuring using interferometer technique on various types of surface with different reflectivity. Key Words: Twyman-Green Interferometer, Fizeau Interferometer, Measurement Surface Flatness e-mail address: [email protected] . 1 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10900 Department of Physics, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.

Upload: others

Post on 03-Jul-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

การวดความเรยบของพ �นผวโดยวธการผสมผสานระหวางเทคนคฟโซและทวายแมนกรน อนเตอรฟรอมเตอร

Surface Flatness Measurement using Fizeau and Twyman-Green Interferometer Combination Technique

ภาณพงค มาไกล1 กนกพจน อารกล1 และ ววฒน วงศกอเก �อ1

Phanupong Maklai1 Kanokpoj Areekul1 and Wiwat Wongkokua1

บทคดยอ

การวดความเรยบของพ �นผวโดยใชวธการผสมผสานระหวางเทคนคฟโซและทวายแมนกรน อนเตอรฟรอมเตอร เปนการวเคราะหความเรยบของพ �นผวบนพ �นฐานของร �วการสอดแทรกของแสง การทดลองน �ไดใชพ �นผวทBมคณสมบตในการสะทอนแสงทBแตกตางกน และผลทBไดพบวาร �วการแทรกสอดมความเปรยบตาง (contrast) มากทกพ �นผว การวเคราะหหาคาความเรยบมความคลาดเคลBอนนอย และคาสดสวน

NE สาหรบพ �นผวแตละชนดมคานอยกวา 1 จากผลการทดลองสามารถสรปไดวา วธการผสมผสานระหวาง 2 เทคนคดงกลาวใชงานไดด โดยปกตเครBองมอทดสอบความเรยบดวยเทคนคอนเตอรฟรอมเตอรมราคาสง และใชงานไดดกบพ �นผวบางประเภทเทาน �น การทดลองน �มประโยชนในการเพBมประสทธภาพของการวดความเรยบของพ �นผวโดยการใชเทคนคอนเตอรฟรอมเตอรกบพ �นผวหลากหลายประเภททBมคณสมบตในการสะทอนแสงแตกตางกน

ABSTRACT

The surface flatness measurement using the Fizeau and Twyman-Green Interferometer combination technique is the analysis of flatness surface based on the interference fringes. The experiment was done on surfaces with different reflectivity. The results of this study show that the interference fringes from each surface are contrasting. The results from the surface flatness analysis show little deviation and the

NE ratios for each testing surface are less than one. Normally, the cost of the instrument for measuring the surface flatness using the interferometer technique is high and it can be used only on some surfaces. The study shows that this combination technique works well and helps increase the efficiency of surface flatness measuring using interferometer technique on various types of surface with different reflectivity. Key Words: Twyman-Green Interferometer, Fizeau Interferometer, Measurement Surface Flatness e-mail address: [email protected] . 1ภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กรงเทพฯ 10900 Department of Physics, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.

Page 2: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

คานา การวดความเรยบเปนเทคนคสาคญทBใชในวงการอตสาหกรรม จากการทBผลตภณฑ หรอเครBองมอทBใช

ในกระบวนการผลตตองมความเรยบเปนเกณฑมาตรฐานในการยอมรบ เชน กระจก เลนส แวนผลกซลคอน (silicon wafer) โดยเทคนคทBใชวดความเรยบน �นมหลายรปแบบ ท �งแบบสมผสและไมสมผสช �นงาน ซBงมขอดและขอเสยแตกตางกนไป เชน เทคนคการวดความเรยบโดยใชระดบน �า เทคนควงแหวนของนวตน ชBงจะตองนาวตถทBตองการวดความเรยบของผวไปวางบนวสดทBใชเปนผวอางอง ซBงท �งสองเทคนคน �เปนการวดความเรยบของพ �นผวแบบสมผสช �นงาน ซBงมขอดคอสามารถวดความเรยบของพ �นผวไดทกชนด แตขอเสยกคออาจทาใหพ �นผวของช �นงานบางชนดเกดความเสยหายได

เทคนคหนBงซBงอาศยหลกการแทรกสอดของแสงเรยกวาอนเตอรฟรอมเตอร เปนเทคนคการวดความเรยบทBมความแมนสง (high accuracy) ไมสมผสช �นงาน สามารถวดไดละเอยดถงระดบนาโนเมตร (Butler and Yang, 1996) อาศยหลกการวเคราะหความตางเฟสจากร �วการแทรกสอดของแสงสองลา ลาหนBงเกดจากการสะทอนของพ �นผววสดทBตองการทดสอบ และอกลาหนBงเกดจากการสะทอนของผวหนาสมผสวสดอางอง ทBมระดบความแมนของความเรยบสงกวา ลกษณะร �วของการแทรกสอดทBเกดข �นจะนาไปคานวณหาคาความเรยบของพ �นผว ซBงหากร �วทBเกดข �นมความเปรยบตาง (contrast) ด การคานวณหาความเรยบกจะมความเทBยงสง (high precision) เนBองจากคาความเรยบของพ �นผวข �นอยกบความเขมของร �วการแทรกสอด (Pfeifer, 2002) เมBอความเขมของแสงทBสะทอนจากวสดทBตองการทดสอบและวสดอางองมความเขมเทากน จะทาใหเกดความเปรยบตางสงสด

เทคนคอนเตอรฟรอมเตอรทBใชในการวดความเรยบของพ �นผว มกจะเปนหนBงในสองรปแบบคอ ฟโซอนเตอรฟรอมเตอรและทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอร (Maracara, 2007) ซBงแตละรปแบบมความเหมาะสมในการวดความเรยบของพ �นผวทBแตกตางกน คอรปแบบฟโซอนเตอรฟรอมเตอรเหมาะสาหรบตวอยางทBมการสะทอนแสงทBผวตBาเนBองจากตองใชวสดอางองเปนแบบโปรงแสงหรอมการสะทอนแสงไดนอย ในขณะทBรปแบบทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอรจะใชในการวดความเรยบไดดกบพ �นผวทBมการสะทอนแสงไดมากในขณะเดยวกนกตองใชวสดอางองทBมการสะทอนแสงไดมากเชนกน เพBอทาใหอนเตอรฟรอมเตอรมความยดหยนสามารถใชงานไดกบพ �นผวทBมการสะทอนหลากหลายท �งแบบสะทอนแสงไดมากและสะทอนแสงไดนอย ในงานวจยน �จงไดพฒนารปแบบของอนเตอรฟรอมเตอรโดยวธการผสมผสานระหวางเทคนคฟโซและทวายแมนกรน เพBอใชในการวดความเรยบของพ �นผวออฟตคอลแฟลต (optical flat) ออฟตคอลพาราเรล (optical parallel) กระจกเรยบ และวสดผวเรยบชนดตางๆ ทBสามารถสะทอนแสงได

อปกรณและวธการ การทดลองการวดความเรยบพ �นผวโดยการใชวธการผสมผสานระหวางเทคนคฟโซและทวายแมนกรน

อนเตอรฟรอมเตอรซBงทาการวดทBสภาวะแวดลอม 20±2 ºC ความช �น 55±15 %RH โดยใชวสดพ �นผว 2 ชนด คอกระจกสะทอนแสงมความเรยบของพ �นผวทBระบเปน λ/4 λ/10 และออฟตคอลแฟลต ลกษณะพ �นผวโปรงแสงมความเรยบของพ �นผวทBระบ 100 นาโนเมตร โดยพ �นทBในการวดความเรยบมเสนผานศนยกลางเทากบ 25

Page 3: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

มลลเมตร พ �นผวเรยบอางองทBใชเปนตวมาตรฐานในเทคนคฟโซอนเตอรฟรอมเตอรจะใชลกษณะพ �นผวทBโปรงแสงมความเรยบทBระบเปน λ/20 และพ �นผวเรยบอางองทBใชเปนตวมาตรฐานในเทคนคทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอรจะใชลกษณะพ �นผวเปนแบบสะทอนแสงไดมากมความเรยบทBระบเปน λ/20 ความยาวคลBน ทBใช คอ 632.8 นาโนเมตร

CCD Camera

Lightsource

Transparent referenceflat surface (Wedge)

Referenceplanesurface

Objectivelens

Pinhole

High reflectivityreference flatsurface

Referenceplanesurface

Beamsplitter

Collimator Partition

Surfaceunder test

Imaginglens

Test Position

Figure 1 Schematic diagram of the Fizeau and Twyman-Green Interferometer combination technique

เมBอแสงจากฮเลยม-นออน เลเซอรกาลง 1.5 มลลวตต ขนาดเสนผานศนยกลางของลาแสงเทากบ 0.81

มลลเมตร เปนแหลงกาเนดแสง ผานเลนสวตถ ทBมความยาวโฟกส 4.5 มลลเมตร ชวยในการรวมแสงใหเปนจด ผานพนโฮล ทBมขนาดรเสนผานศนยกลางเทากบ 10 ไมโครเมตร วางอยในตาแหนงโฟกสเพBอกาจดแสงรบกวนใหเหลอคลBนแสงทBเปนระนาบสมBาเสมอ ลาแสงจะขยายขนาดใหญข �น แลวผานเลนสคอลเมเตอร ทBมความยาวโฟกส 250 มลลเมตร วางอยหางจากพนโฮล ณ ตาแหนงความยาวโฟกส จะไดขนาดลาแสงเสนผานศนยกลาง 45 มลลเมตร เปนลาแสงทBขนานผานไปยงแผนกระจกแยกลาแสง (Beam Splitter Plate) วางทามม 45 องศา ซBงจะแบงแอมปลจดของแสงเปน 50:50 ลาแสงสวนหนBงจะสงผานกระจกแยกลาแสง และอกสวนจะสะทอนทามม 90 องศา

CCD Camera

Lightsource

Transparent referenceflat surface (Wedge)Reference

planesurface

Objectivelens

Pinhole

High reflectivityreference flatsurface

Referenceplanesurface

Beamsplitter

Collimator Partitionoff

Low reflectivitysurface under test

Imaginglens

CCD Camera

Lightsource Objective

lens

Pinhole

High reflectivityreference flatsurface

Referenceplanesurface

Beamsplitter

Collimator Partitionopen

Imaginglens

(a) (b)

Test Position

Transparent referenceflat surface (Wedge)

High reflectivitysurface under test

Test Position

Figure 2 (a) Fizeau interferometer system and (b) Twyman-Green interferometer system

Page 4: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

กรณตองการวดพ �นผวทBมการสะทอนแสงตBาหรอพ �นผวทBโปรงแสง จะใชเทคนคการวดในภาคสวนของฟโซอนเตอรฟรอมเตอร ลาแสงสวนแรกทBสงผานกระจกแยกลาแสงจะถกก �นดวยฉากทBไมสะทอนแสงซBงลาแสงสวนน �ไมนามาพจารณาในภาคสวนของฟโซอนเตอรฟรอมเตอร และลาแสงอกสวนจะสะทอนกระจกแยกลาแสง 90 องศา ผานไปกระทบกบพ �นผวเรยบอางองทBโปรงแสง ลาแสงสวนแรกสะทอนพ �นผวดานบนทBมลกษณะลาดเอยงเปนรปลBม (ประมาณ 10-20 ลปดา) มากพอจนทาใหลาแสงสวนน �หกเหออกจากระบบ และลาแสงสวนทBสงผานพ �นผวดานบน สวนหนBงจะสะทอนพ �นผวเรยบอางอง อกสวนจะสงผานไปสะทอนพ �นผวทBตองการทดสอบ ซBงวางในตาแหนงทดสอบ ในทBน �จะใชออฟตคอลแฟลตทBโปรงแสงหรอสะทอนแสงไดนอย จานวน 2 ช �น แลวแสงท �งสองสวนจะสะทอนกลบมาทBตาแหนงกระจกแยกลาแสงเกดเปนร �วการแทรกสอดของแสง โดยทBแสงสวนหนBงจะยอนกลบไปทBแหลงกาเนดแสงซBงเราจะไมนามาพจารณา อกสวนจะผานไปยงเลนสแสดงภาพ แลวจบภาพผานกลองซซด แลวนาภาพไปวเคราะหหาคาความเรยบผว (Figure 1 and Figure 2(a))

กรณตองการวดพ �นผวทBมการสะทอนแสงสงจะใชเทคนคการวดในภาคสวนของทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอร ลาแสงสวนแรกจะสงผานกระจกแยกลาแสง โดยการเปดฉากก �นใหลาแสงไปกระทบกบพ �นผวเรยบอางองทBมการสะทอนแสงสง และแสงอกสวนจะสะทอนกระจกแยกลาแสง 90 องศา ไปกระทบกบพ �นผวทดสอบทBนามาวางไว ในตาแหนงทดสอบ ซBงในทBน �จะใชพ �นผวทดสอบสะทอนแสงสงเปนตวอยางในการทดสอบ แลวแสงท �งสองสวนจะสะทอนกลบมาทBตาแหนงกระจกแยกลาแสงเกดเปนร �วการแทรกสอดของแสง โดยทBแสงสวนจะหนBงยอนกลบไปทBแหลงกาเนดแสงซBงเราจะไมนามาพจารณา อกสวนจะผานไปยงเลนสแสดงภาพ แลวจบภาพผานกลองซซด และนาภาพไปวเคราะหหาคาความเรยบผว (Figure 1 and Figure 2(b))

การตดต �งชดเครBองมอการวดความเรยบพ �นผวโดยใชวธการผสมผสานระหวางอนเตอรฟรอมเตอรแบบฟโซและทวายแมนกรน แสดงดง Figure 3

Figure 3 Experimental setup of Fizeau and Twyman-Green Interferometer combination technique

Page 5: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

การวเคราะหหาความเรยบพ �นผวทดสอบเปนการวเคราะหภาพการแทรกสอดของแสง (Maracara, 2007) โดยกาหนดให F

เปนความเรยบพ �นผวทBไดจากการวดมหนวยเปนนาโนเมตร a เปนระยะหางของร �วทBเกด

จากการแทรกสอดมหนวยเปนมลลเมตร b เปนระยะความโคงของร �วการแทรกสอดมหนวยเปนมลลเมตร และ λ เปนความยาวคลBนแสงทBใชในการวดมหนวยเปนนาโนเมตร เขยนเปนสมการไดดงน �

×

=2

λa

bF (1)

ในกระบวนการวดจาเปนตองรายงานผลสองสวนทBสาคญ คอ ผลทBไดจากการวดและความไมแนนอนของการวด การประเมนความไมแนนอนของการวดแบงออกเปน 2 ชนด ไดแก ชนดเอ และชนดบ โดยทBความไมแนนอนชนดเอเปนผลมาจากการประเมนทางสถตทBอยในรปของสวนเบBยงเบนมาตรฐานของการวดซ �า สวนความไมแนนอนชนดบเปนการประเมนโดยใชวธอBนทBไมใชการประเมนทางสถตซBงอยบนพ �นฐานความรทางวทยาศาสตรสาขาอBนๆ (EA-4/02, 1999) และจะตองสามารถสบมาตรฐานการวด (traceability) ได เพBอใหผลการวดน �นเปนทBนาเชBอถอ การทดสอบความใชไดของวธการ กระทาโดยการเปรยบเทยบผลการวดกบสถาบนมาตรวทยาแหงชาต โดยใชเกณฑการประเมนสดสวน

NE (เยาวลกษณ และ อจฉราวรรณ, 2554) โดยการพจารณาวาถาหากคาสดสวน

NE นอยกวาหรอเทากบ 1 ผลการวดมความสอดคลองกนแสดงถงวธการวดใชไดคาสดสวน

NE มากกวา 1 แสดงวาผลการวดไมมความสอดคลองกน ดงน �นวธการยงไมเปนทBยอมรบ เมBอกาหนดให testx เปนผลการวดทBไดจากการทดลอง refx เปนผลการวดจากสถาบนมาตรวทยาแหงชาต testU เปนความไมแนนอนของผลการทดลอง และ refU เปนความไมแนนอนจากผลการวดของสถาบนมาตรวทยาแหงชาต เขยนเปนสมการไดดงน �

2ref

2test

reftestN Ratio

UU

xx E

+

−= (2)

ผลและวจารณ

ผลการทดลองการวดความเรยบพ �นผวดวยเทคนคฟโซอนเตอรฟรอมเตอร และทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอร โดยใชพ �นผวทดสอบ 4 ตวอยาง ซBงพ �นผวท �งหมดจะทาการทดสอบดวยสองเทคนคดงกลาว

Page 6: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

Table 1 Comparison of interference fringe pattern between Fizeau and Twyman-Green interferometer

Surface Under Test

Serial Number

Type of Surface Under Test

Fizeau Interferometer Technique

Twyman-Green Interferometer Technique

λ/4 (158.2 nm)

1 Flat Mirror

λ/10 (63.28 nm)

2 Flat Mirror

100 nm (Top Surface)

007614 Transparent Glass

100 nm (Bottom Surface)

007614 Transparent Glass

100 nm (Top Surface)

002418 Transparent Glass

100 nm (Bottom Surface)

002418 Transparent Glass

ร �วการแทรกสอดทBเกดข �นจากสองเทคนคน �นมความคมชดแตกตางกน โดยร �วทBไดจากเทคนคฟโซ

อนเตอรฟรอมเตอร จากการทดสอบกบพ �นผวเปนแกวโปรงแสง ซBงสะทอนแสงไดนอยจะไดร �วทBมความเปรยบตางมากกวาการทดสอบกบพ �นผวทBเปนกระจกเรยบซBงสะทอนแสงไดมาก และร �วทBไดจากการทดสอบเทคนคทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอร จากการทดสอบกบพ �นผวทBโปรงแสงซBงสะทอนแสงไดนอยจะไดร �วทBมความเปรยบตางนอยกวาการทดสอบกบพ �นผวทBเปนกระจกซBงสะทอนแสงไดมาก (Table 1) ดงน �นหากผสมผสานเทคนคท �งสองเขาดวยกนจะสามารถวดพ �นผวความเรยบไดดกบทกประเภทช �นงานทBสะทอนแสงไดนอยจนถงสะทอนแสงไดมาก ทาใหการวดน �นมประสทธภาพ และโอกาสทBจะเกดความคลาดเคลBอนในการวดนอยลง

เมBอทาการทดสอบโดยใชชดการทดลองทBผสมผสานท �งสองเทคนคเขาดวยกน ผลทBไดจากการวดความเรยบของแตละพ �นผวทดสอบมคาเทากบ 38.7 25.7 36.7 21.1 40.6 และ 34.5 นาโนเมตร ตามลาดบ ซBงมความไมแนนอนของการวดทกพ �นผวทดสอบเทากบ 40 นาโนเมตร และคาตวประกอบครอบคลมเทากบ 2.00 ทBระดบความเชBอมBน 95% (Table 2) เนBองจากความไมแนนอนของวสดทBใชเปนพ �นผวเรยบอางองมคามาก

Page 7: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

จงทาใหคาความไมแนนอนโดยเฉลBยมคามากกวาคาความเรยบพ �นผวทดสอบทBวดได เมBอนาไปเปรยบเทยบกบผลการวดทBไดจากสถาบนมาตรวทยาแหงชาต ผลทBไดจากการวดความเรยบของแตละพ �นผวทดสอบมคาเทากบ 49.1 21.6 38.7 26.3 42.2 และ 36.3 นาโนเมตร ตามลาดบ ซBงมความไมแนนอนของการวดทกพ �นผวทดสอบเทากบ 20 นาโนเมตร และคาตวประกอบครอบคลมเทากบ 2.00 ทBระดบความเชBอมBน 95% (Table 3) โดยใชเกณฑการประเมนคาสดสวน

NE เพBอทดสอบความใชไดของชดการทดลอง ผลทBไดพบวาคาสดสวน NE ทB

คานวณไดในแตละพ �นผวทดสอบมคาเทากบ 0.23 0.09 0.04 0.12 0.04 และ 0.04 ตามลาดบ ซBงคาทกตวนอยกวา 1 (Table 4) แสดงใหเหนวาชดการทดลองน �สามารถใชวดความเรยบพ �นผวไดถกตอง และเปนไปตามมาตรฐาน

Table 2 Surface flatness measurement results of Fizeau and Twyman-Green Interferometer

combination technique

Surface Under Test Serial Number Results of

Measurement Uncertainty of Measurement

Coverage Factor k, 95% of Confidence Level

λ/4 (158.2 nm) 1 38.7 nm ± 40 nm 2.00 λ/10 (63.28 nm) 2 25.7 nm ± 40 nm 2.00 100 nm (Top Surface) 007614 36.7 nm ± 40 nm 2.00 100 nm (Bottom Surface) 007614 21.1 nm ± 40 nm 2.00 100 nm (Top Surface) 002418 40.6 nm ± 40 nm 2.00 100 nm (Bottom Surface) 002418 34.5 nm ± 40 nm 2.00

Table 3 Surface flatness measurement results of National Institute of Metrology (Thailand)

Surface Under Test Serial Number Results of

Measurement Uncertainty of Measurement

Coverage Factor k, 95% of Confidence Level

λ/4 (158.2 nm) 1 49.1 nm ± 20 nm 2.00 λ/10 (63.28 nm) 2 21.6 nm ± 20 nm 2.00 100 nm (Top Surface) 007614 38.7 nm ± 20 nm 2.00 100 nm (Bottom Surface) 007614 26.3 nm ± 20 nm 2.00 100 nm (Top Surface) 002418 42.2 nm ± 20 nm 2.00 100 nm (Bottom Surface) 002418 36.3 nm ± 20 nm 2.00

Page 8: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

Table 4 Results of EN Ratios

Surface Under Test Serial Number EN Ratios

λ/4 (158.2 nm) 1 0.23 λ/10 (63.28 nm) 2 0.09 100 nm (Top Surface) 007614 0.04 100 nm (Bottom Surface) 007614 0.12 100 nm (Top Surface) 002418 0.04 100 nm (Bottom Surface) 002418 0.04

สรป

การวดความเรยบของพ �นผวโดยการใชวธการผสมผสานระหวางเทคนคฟโซและทวายแมนกรน อนเตอรฟรอมเตอรในชดการทดลองเดยวกน เปนการแกปญหาขอจากดของความเปรยบตางทBข �นอยกบคณสมบตการสะทอนแสงของพ �นผวทดสอบและพ �นผวอางอง ของการวดในแตละเทคนคเพยงลาพง ทาใหผลการวดมประสทธภาพมากยBงข �น สามารถลดปญหาความเปรยบตางทBนอยของร �วการแทรกสอด ถาพ �นผวทดสอบมการสะทอนแสงมากจะปรบอปกรณใหเปนการวดแบบทวายแมนกรนอนเตอรฟรอมเตอร ในทางตรงกนขาม ถาพ �นผวทดสอบมการสะทอนแสงนอยและเปนชนดทBแสงสงผานไดจะปรบอปกรณใหเปนการวดแบบฟโซอนเตอรฟรอมเตอร ท �งสองกรณทาใหไดความเปรยบตางของร �วการแทรกสอดมากทBสด การปรบอปกรณสามารถทาไดงาย ไมตองเคลBอนยายอปกรณทBไดตดต �งไวแลว และยงอาจประยกตใชในการวดความเรยบของพ �นผวชนดอBนๆ ไดนอกเหนอจากตวอยางทBใชในการทดสอบในทBน �

กตตกรรมประกาศ

ขอขอบคณสถาบนมาตรวทยาแหงชาต บรษทไทยฮาท แคลเบรชBน จากด ทBอานวยความสะดวกในการทดลอง และขอขอบคณภาคฟสกส คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ทBสนบสนนทนในการวจย

เอกสารอางอง

เยาวลกษณ ชนชศกด� และ อจฉราวรรณ วฒนหตถกรรม. 2554. ประโยชนของการเขารวมกจกรรมทดสอบความชานาญสาหรบหองปฏบตการสอบเทยบ. วารสารกรมวทยาศาสตรบรการ ฉบบทW 186. กรมวทยาศาสตรบรการ, กรงเทพฯ.

Butler C. and Q. Yang. 1996. MANUFACTURING MEASUREMENT PART 1. Brunel University. EA-4/02. 1999. Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration. European co-operation

for Accreditation. Malacara. D. 2007. Optical Shop Testing. 3rd ed., Canada : John Wiley&Sons, Inc. Pfeifer, T. 2002. Production Metrology. Oldenbourg Verlag, Munich, Vienna.

Page 9: Jurnal Interference f - Kasetsart Universitylib.ku.ac.th › KUCONF › 2556 › KC5105004.pdf · 2013-01-16 · เมือแสงจากฮีเลียม-นีออน

แกไขผลงานวจย

1. จากขอเสนอแนะของผทรงคณวฒเก�ยวกบเร�องการปรบ ช�อตาราง หวตาราง คาบรรยายภาพใหเปนภาษาไทย กระผมยง

ไมไดทาการปรบ เน�องจากไดทาตามคมอการเขยนผลงานวจย ขอ 7.7 หนา 11

http://annualconference.ku.ac.th/annual51/Binder1.pdf

2. ไดปรบในสวนของ ABSTACT สรป ใหม และแกไขตามท�ไดแนะนามา รวมถงแกไขในสวนอางองสดทาย

3. คาถามท�วาทาไมความไมแนนอนของการวดถงมคามากกวาคาความเรยบท�วดไดน 3น เน�องจากตว Reference Flat ม

Accuracy λ/20 = 31.64 nm และการวเคราะหสดสวนของร 3วการแทรกสอดกเปนสวนหน�งของความไมแนนอนท�

เกดข 3น ดงน 3นผลการวดความเรยบผวกอาจจะไดคาเลกกวา ความไมแนนอนของการวดได