椭偏仪原理
摘要
椭偏术是一种利用线偏振光经样品反射后转变为椭圆偏振光这一性质以获得样品的光学常数的光谱测量方法。本文主要介绍了椭偏仪的光学原理。比较了不同类型椭偏仪的异同点，对椭偏仪的工作特点和应用进行了说明，并展望了今后的发展趋势。对于学习和了解椭偏仪具有较好的指导效果。
关键词：光学原理、椭偏仪、推导
Abstract
Ellipsometry is the spectral measurement that reflects the linearly polarized light by the sample in order to obtain its optical constant. This paper is to mainly introduce the optics principle of the ellipse leaning meter. Pointing out the similarities and differences among different types of ellipse leaning meter, it explains the feature and the application of the ellipse leaning meter, and has forecast its future trend of development. This paper gives principal instruction to the study and the understanding of the ellipse leaning instrument.
Key words: Optics principle,Ellipsometry, Infers
目录
摘要 (1)
Abstract (1)
目录 (2)
引言 (3)
1绪论 (4)
1.1椭偏仪发展史 (4)
1.2椭偏仪的仪器构造 (7)
2椭偏仪的工作原理 (8)
2.1椭偏仪的数据处理模型 (8)
2.2椭偏仪光学原理 (10)
2.2.1 椭偏仪的测量原理 (10)
2.2.2 的表达式推导过程 (13)
2.2.3 多周期厚度的讨论 (15)
2.2.4 关于误差的几点讨论 (16)
3椭偏仪的应用 (16)
3.1利用椭偏仪测量薄膜的优点和特点 (16)
3.2椭偏光谱技术的应用 (17)
4展望 (17)
5结束语 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
引言
薄膜在工农业的许多领域都有起着重要作用：一方面，薄膜本身应用广泛，例如，光存储薄膜可应用在信息技术中，生物薄膜可应用在生物医学中；另一方面通过薄膜的形成则可用于研究和分析许多重要工艺的动力学过程，例如，通过半导体表面上薄膜的形成可以了解半导体一些工艺的动力学过程。因此薄膜的研究在科学技术中占有重要地位。
精确测定薄膜的厚度和光学常数,如折射率和消光系数等是集成电路制造工艺中非常重要的环节。对于已知光学常数的薄膜，需测量的物理量是薄膜厚度。目前测定薄膜厚度的方法包括光学方法和非光学方法。非光学方法主要有电解法[1]、水晶振子法[2]等。电解法主要用于测量金属薄膜，其电解作用易损伤样品;水晶振子法主要用于物理蒸镀膜测定，膜层材料的密度需已知且不能测量多层膜。常用的光学方法主要有干涉法[3]、光谱扫描法[4]、X射线法[5]和椭偏法[6]。干涉法虽设计简单，数据处理过程快速，但当薄膜表面的反射率较低或膜层较厚时不能出现清晰条纹;对于多层膜，由于层与层之间的干涉条纹相互交错，难于区分，故干涉法不适用于多层膜测量。光谱扫描法通过测量分析膜层的反射光谱或透射光谱曲线，得到膜层厚度、折射率等参量，其中光谱分析通常采用极值点法，其计算过程简单，速度快，但没有考虑极值点之间色散的影响，因此该方法不适用于厚度较薄的膜层。X射线技术是基于探测薄膜接收到X射线后产生光子能量大小的一种方法，但测量混合成分的薄膜或两层以上(含两层)复合薄膜很困难。椭圆偏振测量技术是研究两媒质间界面或薄膜中发生的现象及其特性的一种光学方法，基于利用偏振光束在界面和薄膜上反射或透射时出现的偏振态的变化。由于它的非扰动性和高灵敏度，因而在科学研究和工业生产的许多领域中获得广泛的应用。椭偏法是基于测量偏振光的相位和振幅变化的技术，具有非接触性、测量精度高和非破坏性的特点，能同时测定薄膜厚度和光学常数，还可测量多层薄膜，适合测量的膜厚范围广，可以从几纳米到1mm。半导体工业中以硅作为衬底的薄膜材料有SiO2、SiC、Poly-Si、GaN、AlGaAs、InP、ONO等。这些薄膜既有透明膜也有吸收膜，既有单层膜也有多层膜，厚度一般小于1mm。基于上述特点，椭偏仪成为半导体工业测量薄膜厚度和光学常数的标准仪器。
1绪论
1.1椭偏仪发展史
1887年，德鲁德[7]提出椭偏理论，并建立了世界上第一套实验装置，成功地测量了18种金属的光学常数。1945年，Rothen第一次提出了椭偏仪一词。之后，椭偏仪有了很大的发展，被广泛应用于薄膜测量这一领域。根据椭偏仪的工作原理，主要分为消光式和光度式两类。在普通椭偏仪的基础上，椭偏光谱仪、红外椭偏光谱仪、成像椭偏仪和广义椭偏仪又发展出来。
1消光式椭偏仪[8]
典型的消光式椭偏仪如图2所示，它包括光源、起偏器P、补偿器C、检偏器A和探测器几大类装置。消光式椭偏仪的工作原理是通过起偏器和检偏器，找出起偏器、补偿器和检偏器的一组方位角(P、C、A)，使入射到探测器上的光强最小。从而由这组消光角得出椭偏参量Y和D。
在椭偏仪的发展初期，作为唯一的光探测器，人眼只能探测到信号光的存在或消失，由于这种限制，早期椭偏仪的类型都是消光式椭偏仪。
早期的消光式椭偏仪起偏器和检偏器的消光位置为手动控制，系统的测量时间为数十分钟。如需获得大批测量数据，所需时间就很长。椭偏仪的自动化就应运而生了。
消光式椭偏仪实际上测量的是角度而不是光通量，光源的不稳定性和探测器的非线性所产生的误差较小。早期的消光式椭偏仪直接用人眼作为探测器，由于人眼对光的“零”信号非常敏感，使得消光式椭偏仪的精度可以达到亚纳米量级。为了实现其自动化，逐渐采用光电倍增管等光电式探测器。
把光弹调制器引入到PCSA结构的消光式椭偏仪中，研制出了相位调制的消光式椭偏仪。该椭偏仪将起偏器和光弹调制器固定在一起，并使起偏器的快轴和光弹调制器的光轴之间的夹角为45°，使用消色差的l/4波片作为补偿器，波片的方位角为45°或-45°。通过测量起偏器和检偏器的方位角得出系统的椭偏参量。
因为消光式椭偏仪的测量精度主要取决于偏振器件的定位精度，故而产生系统误差因素较少。但测量时需读取或计算偏振器件的方位角，这样一来便影响了测量速度。所以消光式椭偏仪主要用于对测量速度要求不高的场合，例如高校实验室。而在工业上主要使用的是光度式椭偏仪。
图2 PCSA消光式椭偏仪
2光度式椭偏仪[9]
光度椭偏仪的原理是对探测器接收到的光强进行傅里叶分析，再从傅里叶系数推导得出椭偏参量。光度式椭偏仪主要分为旋转偏振器件型椭偏仪和相位调制型椭偏仪（PME）。第一台自动光度式椭偏仪是由Kent和Lawson设计的旋转检偏器型椭偏仪。旋转偏振器件型椭偏仪的缺点是：旋转部件造成系统不稳定，方位角偏差。因此其测量精度不高。PME系统中，起偏器和检偏器固定于某一方位角，入射光的偏振态由调制器调制，调制频率与调制器的频率一样。优点是调制器调制频率较高，可以达到几十千赫兹，光学元件不需转动;缺点是调制器容易受到温度的影响。图3是以光弹调制器(PM)作为偏振光调制器的光度式椭偏仪。光度式椭偏仪测量速度比消光式椭偏仪快，特别适合用于实时测量等工业应用领域。
图3.相位调制型光度式椭偏仪（PME）
3 椭偏光谱仪[10]
当需要测量多层薄膜时，一组椭偏参量不足以确定各层膜的光学常数和厚度，为了精确测定光学常数随入射波长的变化关系，并得到多组椭偏参量，椭偏仪便开始从单波长的测量向多波长的光谱测量发展。
1975年，Aspnes等人首次实现了以旋转检偏器型椭偏仪为基本结构的光谱椭偏仪(图4)。它利用了光栅单色仪产生可变波长，从而在较宽的光谱范围内可以测量多达1000组的椭偏参量，数据采集和处理时间只需7s。1984年,Muller等研制的基于法拉第盒自补偿技术的光谱椭偏仪采集400组椭偏参量只需要3s。1990年Kim等研制的旋转起偏器类型的光谱椭偏仪在整个光谱范围内获取128组椭偏参数的时间仅为40ms。
4 红外椭偏光谱仪[11]
现在，红外椭偏光谱仪已经逐渐成为半导体行业异质结构多层膜参量测量的标准仪器。早期的红外椭偏光谱仪结合光栅单色仪构成的。常规的红外光源由于其强度较低，使红外椭偏仪的灵敏度较低。
图4.Aspnes等设计的光谱椭偏仪
5 成像椭偏仪[12]
由于一般椭偏仪的光斑尺寸大于集成电路的特征尺寸。为了提高椭偏仪的空间分辨率，研制出了成像椭偏仪。普通椭偏仪测量表面上整个光斑内的平均厚度，成像椭偏仪却是利用CCD采集的椭偏图像得到样品表面的三维形貌及薄膜的厚度分布，可以比普通椭偏仪更强的反应细节信息。
成像椭偏仪的将样品表面被照射区域拍摄下来，要经过处理和显示两个步骤。图5是成像椭偏仪的示意图。由于CCD成像单元的响应速度较慢，造成了其在实时监控方面
的制约性。为了克服这一缺点，利用频闪照明技术代替传统照明方式快速成像椭偏仪出现了。与传统椭偏仪相比，由于CCD器件对样品反射光的偏振态产生了干扰，且本身具有固有信号，成像椭偏仪的系统误差因素增多，使用前需要校准。
图5.快速成像椭偏仪
1.2椭偏仪的仪器构造
作为测量薄膜参数的重要仪器，椭偏仪根据工作原理有许多不同的机型，但其主要构成部分较为统一，分别为光源，偏振器件，补偿器，光束调节器和探测器。
1．光源
椭偏仪的光源可以产生一束强度稳定的自然光。目前大多选氦氖光作为光源。
2．起偏器
偏振器是重要的光学元件，它能将任何偏振态的光变成线偏振光并定向于传输轴[13]。
3．1/4波片
1/4波片可以将线偏振光变成椭圆偏振光。使o光和e光产生附加光程差。若以线偏振光入射到四分之一波片，且＝45°，则穿出波片的光为圆偏振光；反之，圆
偏振光通过四分之一波片后变为线偏振光。
4．光束调制器
通常有几种，一种是机械调制器，另一种是电光或磁光调制器[14]。
5．探测器
通常用于椭偏仪的探测器有三种，即光电倍增管、lnGaAs和硅光电池，前者对偏振态比较敏感，后两种不敏感。探测器用于接收检测经薄膜反射出来经过转换的线偏振光[15]。
图1 椭偏仪外形构造
2椭偏仪的工作原理
2.1椭偏仪的数据处理模型
偏振光波通过介质时与介质发生相互作用，这种相互作用将改变光波的偏振态，测出这种偏振态的变化，进而进行分析拟合，得出我们想要的信息.
用薄膜的椭圆函数ρ表示薄膜反射线形成椭圆偏振光的特性，即
,
式中:表示反射光的两个偏振分量的振幅系数之比，称偏振角;r
p
表示反射光
在P平面的偏振分量;r
s
表示反射光在S平面的偏振分量.
椭偏仪数据处理模型的建立是至关重要的一步，如果不能建立一个与参数匹配良好的模型，前面的测试就毫无意义，甚至如果建立一个错误的模型，其结果将与真实值南辕北辙，下面列出几种材料的物理模型[16]。
1. NK模型它用于已知组分的同类多层膜.
2. 柯西模型它适用于透明材料，如Al
2O
3
、SiO
2
、MgF
2
、SiN
4
、TiO
2
、ITO、KCl等.
我们用Cauchy公式表达材料在透明波段的光学常数具有较高的精确度：
，其中Aj为经验参数。
3. 柯西指数模型它与柯西模型不同的是吸收系数随频率指数变化，它适用于碱卤化物，碱土金属的氟化物、氧化物和半导体(可见光和红外波段的Si,GaAs)等。
4. Sellmeier模型非常适用于透明材料和吸收材料，如Al
2O
3
、SiO
2
、MgF
2
、SiN
4
、
TiO
2
、ITO、KCl等，处于红外波段的Ge、Si、GaAs；材料在透明波段的光学常数具有较高的精确度。对于电子跃迁，当光波能量远高于带隙时，同时考虑电子和晶格的贡献：
这就是Selmeier色散公式，实际应用中用波长代替能量作为参量:
5. EMA(有效介质)模型有效介质模型应用于两种或两种以上的不同组份合成的混合介质体系，多达5种不同材料组成的混合材料、多晶膜、金属膜、表面粗糙的膜、多孔膜、不同材料或合金的分界面、不完全起反应的混合材(TiSi、WSi)、无定形材料和玻璃;其基本思想是将混合介质当作一种在特定的光谱范围内具有单一有效介电常量张量的“有效介质”，是把均匀薄膜的微观结构与其宏观介电常数相联系。它包含3种有效介质模型：
(1) Lorentz-Lorenz有效介质模型最简单的异构介质是介电函数分别为ε
a 和ε
b
的两种介质随机地混合在一起，其有效介电函数可以用估算，式中为介质的份额，.
(2)Maxwell-Garnett有效介质模型上一模型假设主介质为真空，即ε=1.更一般的
情况是主介质的介电函数是ε
h ，次要介质分散于主介质中，当ε
h
=ε
a
时，有
效介质函数ε为
(3)Bruggeman有效介质模型[17]如果不同成分混杂在一起，不能区分谁是主介质，这
时采用Bruggeman有效介质模型：
。
为第j种介质所占的体积份额，且。在拟合实验数据时，有时会出现或，这时显然有
效介质近似是不合适的，或物质的组成模型与实际不符。有效介质模型通常用
于薄膜的粗糙表面和过渡层的分析。
6．Graded模型和EMA模型相似，适用于两种材料的混合材料，但层内不同深度的混合比是确定的.
7． Drude模型主要用于金属自由电子气、硅化物和半导体等材料中的载流子吸收
等情况：其中ωp是等离子共振频率，γ为碰撞频率.
8．洛仑兹振子模型洛仑兹认为：物质分子是由一定数量的重原子核和外围电子构成的复杂带电系统，固体的介电函数可以用一定数量的Lorentz振子的和近似表示，称为简谐振子近似。其形式为
为振子的共振能量，G为振子式中A为振幅，与载流子密度、电荷、质量有关，E
的展宽系数，与振子的阻力有关.简谐振子模型适合用于晶态半导体材料，当材料的特征不是很清楚的情况下，选用简谐振子模型是比较好的选择。
9．Forouhi-Bloomer模型Forouhi和Bloomer针对非晶态半导体，通过量子力学处理结合K-K关系推导出包含5个参数的模型[18]，它比较适合于分析铁电薄膜与半导体薄膜材料：
，
，n为无穷大能量时的折射率，E
,A,B,C为正的常数。
g
10．形模型为了在较宽的频谱上表达物质的光学常数，一般需要考虑上述多种模型[19]。,L(E)为某些特定的线形，例如高斯线形、洛伦兹形、临界点线形等，B(E)为能量缓变的背景.
2.2椭偏仪光学原理
2.2.1 椭偏仪的测量原理
椭偏仪的结构及光路如图6所示，椭偏光在样品表面上的反射、折射、多光束干涉过程如图7所示
图6.椭圆偏光仪的结构和光路图
在一光学材料上镀各向同性的单层介质膜后，光线的反射和折射在一般情况下会同时存在的。通常，设介质层为n 1、n2、n3，为入射角，那么在1、2介质交界面和2、3介质交界面会产生反射光和折射光的多光束干涉，如图7
图 7 光在介质薄膜上的反射光路图
这里我们用2表示相邻两分波的相位差，其中，用r 1p、r1s表示光线的p分量、s分量在界面1、2间的反射系数，用r2p、r2s表示光线的p分、s分量在界面2、3间的反射系数. 由多光束干涉的复振幅计算可知:
其中E ip和E is分别代表入射光波电矢量的p分量和s分量，E rp和E rs分别代表反射光波电矢量的p分量和s分量.现将上述E ip、E is、E rp、E rs四个量写成一个量G，即:
(3)
我们定义G为反射系数比，它应为一个复数，可用和表示它的模和幅角.上述公式的过程量转换可由菲涅耳公式和折射公式给出：
G是变量n 1、n2、n3、d、、的函数(、可用表示)，即
，，称和为椭偏参数，上述复数方程表示两个等式方程:
[]的实数部分=[]的实数部分
[]的虚数部分=[]的虚数部分
和d(n1、n3、、已知)，根据公
若能从实验测出和的话，原则上可以解出n
式(4)~(9)，推导出和与r
、r1s、r2p、r2s、和δ的关系:
]1/2 (10)
(11)
由上式经计算机运算，可制作数表或计算程序.这就是椭偏仪测量薄膜的基本原理.若d是已知，n 2为复数的话，也可求出n2的实部和虚部.那么，在实验中是如何测定和的呢？现用复数形式表示入射光和反射光
(12)
由式(3)和(12)，得：
(13)
其中：
，(14) 这时需测四个量，即分别测入射光中的两分量振幅比和相位差及反射光中的两分量振幅比和相位差，为了简化测量计算，设法使入射光椭圆方位角成45°倾斜成为等幅偏振光，这样，，则；对于相位角，有：
(15)
因为入射光连续可调，调整仪器，使反射光成为线偏光，即或,则或。可见只与入射光的p波和s波的相位差有关，可从起偏器的方位角算出。对于特定的膜，是定值，只要改变入射光两分量的相位差，肯定会找到特定值使反射光成线偏光，即或
，如图8所示。
图8 消光式偏振光的振动方向示意图
2.2.2的表达式推导过程
自然光经过起偏器变成线偏振光，通过改变起偏器的方位角就可以改变线偏振光的振动方向；这束线偏光穿过1/4波片后，由于双折射效应分成两束光，即o光和e光。o 光和e光合成的光矢量端点形成椭圆偏振光，如图9所示。此椭圆的长短轴方位角决定于1/4波片快慢轴的方位角，而椭圆的形状则决定于线偏光的振动方向，也即决定于起偏器的方位角，再将此椭圆偏振光以一定入射角投射到样品的表面，经过反射、折射后，一般仍为椭圆偏振光，但薄膜厚度和折射率不同，则椭圆偏振态不同，通过转动起偏器，总有一方位角使反射光成为线偏振状态。这样，就可以用检偏器消光时的方位角来决定反射线偏光的振动方向[20]。
图9 椭圆偏振光
由图8可见，消光时样品反射的线偏光的振动方向与检偏器的光轴垂直，可得
(16) 当A在第一象限，反射光的线偏振光振动方向在第二、四象限，如图8a可知
(17) 当A在第四象限，反射光的线偏振光振动方向在第一、三象限，如图8b可知
(18) 因此△消光时表达式写为
(19) 由此可见,只与入射椭偏光的p波、s波的相位差有关。接下来将推导
与起偏器方位角P的关系：
图10投影矢量分解
如图10所示，设投射到1/4波片前线偏振光的振幅是E，p轴作为起偏器零点，由
p轴向s轴转动为正角度，向-s轴转动为负角度，再假定1/4波片快轴倾斜45°。因为1/4波片为负晶体，故e光沿快轴偏振[21]。
当起偏器方位角P位于0~π/4，经过1/4波片后
(20)
投影到p，s轴，变换成关于p-s坐标系的关系式：
(21)
把带入上式得：
(22)
化简后得：
(23)
继续化简得到：
(24)
综上可得：
Δ=2P-π/2(25) 将上式代入(19)式，得到
(26)
上式与为，与P，A关系式。
2.2.3多周期厚度的讨论
对于厚度小于一个周期的薄膜，通过查表计算可以得出相应的光学厚度；对于厚度等于一个周期的薄膜，由(8)式知：
，(27) 相应可得到一个周期薄膜的光学厚度[22]：
(28)
薄膜n≈1.45，则其若取为70°，为6328?，则。例如，SiO
2
相应的一个周期的厚度是2865.16?。
要测量膜厚超过一个周期的真实厚度，常采用改变入射角或波长的方法得到多组进行测量，选择两个不同的入射角，根据获得的椭偏参数()、
()，计算出n
11、d
11
和n
12
、d
12。
但是在不同入射角下薄膜的光程差会发生一定的
变化。由于同种薄膜的折射率在物理上是唯一的，即n
2=n
11
=n
12
，其厚度d也是唯一的，
因而有关系式:
d=mD
1+d
11
=nD
2
+d
12
（29）
（式中m为第一个入射角周期数，n为第二个入射角有周期数，D
1，D
2
为周期膜厚。）
求方程的整数解组（m,n)，再把（m,n）代入到（29）式中，即可求出薄膜的真实厚度。
2.2.4关于误差的几点讨论
由于波片快、慢轴分量的相位差不严格为π/2，也就是光路中存在补偿的偏差δ1，在安装调整过程中1/4波片快轴与入射面夹角不严格为45°，存在偏差δ2，最后起偏角P和检偏角A还可能存在零点误差δ
P
和δA，这都是和测量中的系统误差。分析表明是δ1系统误差的二级小量可以忽略，用两个不同消光位置的测量值求平均可以消除δA引入的误差，而δP和δ2对仪器的使用误差不可忽视，仪器使用中应确定椭偏仪器误差=δP+δ2，并和用测得的值对其样品的测量结果进行修正。椭偏仪可以测量漫反射粗糙而薄的膜的厚度和折射率，实验表明，入射角较大时，测量误差较小，可用“多角入射法”直接判断膜厚周期的整数倍，从而求得薄膜的真实厚度。但对于漫反射系数和粗糙面厚度的确定还存在一些问题需要深入探讨[23]。
3椭偏仪的应用
3.1利用椭偏仪测量薄膜的优点和特点
(1)测量的对象广泛，可以测量透明膜，无膜固体样品，多层膜，吸收膜和众多性能不同、厚度不同、吸收程度不同的薄膜，甚至是强吸收的薄膜。
(2)被测量的薄膜大小尺寸可以很小，只要1mm即可测量，小于光斑的大小。
(3)方式灵活，既可以测量反射膜，也可以测量透射膜。
(4)测量的速度很快。
(5)在各种粒子束分析测试技术中，光束引起的表面损伤以及导致的表面结构改变是最小的[24]。
(6)在椭偏光谱中，被测对象的结构信息(电子的、几何的)是蕴含在反射(或透射)出来的偏振光束中，通过光束本身与物质相互作用前后产生的偏振状态(振幅、相位)的改变反映出来。
(7)测量精度高。椭偏光谱的工作原理虽然建立在经典电磁波理论上，但实际上它有原子层级的灵敏度。对薄膜的测量准确度可以达到1nm，相当于单原子层的厚度。
(8)非苛刻性测量。样品可以是块体材料与薄膜，由于它可测得物质在一个波长范围内介电函数的实部和虚部，信息量较多，可对固体样品作精细分析。
(9)能同时分别测量出几个物理量。椭偏光谱可直接得到光学常数的实部和虚部，不需要K—K关系[25]。
3.2椭偏光谱技术的应用
随着应用与需求的扩大，椭偏术可以应用到物理、化学、材料学、微电子技术、薄膜技术、冶金学、天文学、生物和医学等方面。
1固体薄膜光学性质的测量应用椭偏术可对单层吸收膜、双层膜及多层膜进行测量，得到材料的光学常数折射率N和吸收系数K，进而得到其介电常数.近年来也实现了对离子注入损伤分布的测量、超晶格、粗糙表面、界面的测量。
2物理吸附和化学吸附用椭偏术方法在现场且无损地研究过与气态、液态周围媒质相接触地表面上吸附分子或原子形态的问题。
3界面与表面的应用椭偏广泛用于研究处于各种不同环境中的材料的表面的氧化和粗糙程度，以及材料接触界面的分析.例如金属和半导体接触，以及肖特基的研究.
4电化学离子吸附、阳极氧化、钝化、腐蚀及电抛光等电化学过程，可以现场深入地研究电极-电解液界面过程。
5微电子领域在微电子领域中，研究薄膜生长过程，薄膜厚度，半导体的表面状况以及不同材料的界面情况，离子的注入损伤分布等；一些高技术材料的研究及其它新领域:高温超导材料、低维材料、导电聚合物以及光电子学、声光学和集成光学、激光技术等领域，椭偏术还用来研究固体的辐射损伤[26]。
4展望
椭偏测量具有非接触性、非破坏性、测量精度高和适于测量较薄膜层的特点，成为
了半导体工业常用的薄膜测量工具。由于半导体制造业在器件关键尺寸上的测量要求越来越精确，薄膜常用材料日益多样化，薄膜的结构越来越复杂，需要进一步改进椭偏仪。目前椭偏仪的主要发展趋势包括：
1寻找较高强度的红外光源，拓宽椭偏仪的光谱范围，以准确确定异质结构的多层膜结构；
2建立包含成像椭偏仪的校准因素的系统模型，以减小成像椭偏仪的测量误差；
3对半导体工业常用薄膜材料建立准确的物理模型，以减小系统的计算误差；
4引入能够同步进行数据获取和数据处理的控制系统，并利用优化算法，较快得出薄膜系统待求参量，以提高椭偏仪的测量速度，增强椭偏仪的在线检测和控制功能。
5结束语
椭偏仪是一种光、机、电、计算机等多学科综合的、用于薄膜无损分析的智能仪器，目前主要用于测量光学薄膜层厚度和光学常数、多层薄膜厚度和光学参数、镀碳磁盘的碳层厚度和光学常数以及润滑层的厚度和表面粗糙度、梯度膜层和透明薄膜的折射率和厚度等。由于其应用广泛，在生产实践中有着重要的作用，故本文以数学推导的方式详细阐述了椭偏仪的光学原理。本文首先从椭偏仪的结构入手，对不同类型椭偏仪经行了比较。在原理说明部分，给出了自然光形成线偏光，再通过1/4波片形成椭偏光的过程，计算推导了o偏振光和e偏振光的形成合成p，s椭偏光过程，并进一步给出p，s光的相位差与入射线偏振光角度的关系和推导过程。
由于教学与实验主要使用消光式椭偏仪，故本文未对光度式椭偏仪的测试原理给予说明，具有一定的局限性。
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色差仪分析原理
色差仪分析原理 1931年，CIE（国际标准照明委员会）建立了一系列表示可见光谱的颜色空间标准。基本的CIE色空间标准是CIE_XYZ，它建立在标准观察者的视觉能力的基础上——就是说它反映了标准的人眼可见颜色的范围。基于CIE_XYZ又有CIE_xyY、CIE_Lab、CIE_Lch等标准颜色空间。 目前业界最常用的是CIE Lab色空间。CIE Lab色空间以L值表示颜色的明度、a值表示颜色的绿红值、b值表示颜色的蓝黄值。如果单纯以一组Lab值来判断某个颜色并没有太大的实际意义，但是当我们对两个颜色进行比较时，我们可以通过这两个颜色的Lab差值来判断出它们之间的差别。比如：某个客户给我们提供的标准色样测量Lab值为60/30/20，而我们实际生产的成品测量Lab值为62/31/18，经计算其Lab差值分别为+2/+1/-2，由此我们可知产品L值高于标准也即偏亮、a值高于标准也即偏红、b值低于标准也即偏蓝，通过产品和标准色样Lab值的对比我们可以轻易得知当前产品的颜色状态。另外，通过两组Lab值我们可以计算出两颜色间的色差，如果色差大于1我们的眼睛就可以分辨出来。由此我们可以事先设定一定的容差范围，在进行品质控制时，测量的样品与标准颜色之间色差值在容差范围内即为合格品，超出范围即为不合格产品。通过使用Lab色空间，我们的生产控制实现了数据化。 分析原理： 自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出CIE_Lab三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据。 △E总色差的大小 △L大表示偏白，△L小表示偏黑 △a大表示偏红，△a小表示偏绿 △b大表示偏黄，△b小表示偏蓝 范围 色差（容差） 0 - 0.25△E 非常小或没有；理想匹配 0.25 - 0.5△E 微小；可接受的匹配 0.5 -1.0△E
三种风速仪及其原理
三种风速测量仪及其工作原理 1.热式风速仪 将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度。其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号。它有两种工作模式：①恒流式。通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；②恒温式。热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广泛。 热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等。若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量。从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪[1]与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米／秒)等优点。 当在湍流中使用热敏式探头时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计，甚至在低速时也会出现。因此，风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡（棱角，重悬，物等）。 2.叶轮风速仪 风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。风速仪的大口径探头（60mm,100mm）适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速计的小口径探头更适于测量管道横截面积大于探头横截面积100倍以上的气流。 3.皮托管风速仪 18世纪为法国物理学家H.皮托发明。最简单的皮托管有一根端部带有小孔的金属细管为导压管，正对流束方向测出流体的总压力；另在金属细管前面附近的主管道壁上再引出一根导压管，测得静压力。差压计与两导压管相连，测出的压力即为动压力。根据伯努利定理，动压力与流速的平方成正比。因此用皮托管可测出流体的流速。在结构上进行改进后即成为组合式皮托管，即皮托-静压管。它是一根弯成直角的双层管。外套管与内套管之间封口，在外套管周围有若干小孔。测量时，将此套管插入被测管道中间。内套管的管口正对流束方向，外套管周围小孔的孔口恰与流束方向垂直，这时测出内外套管的压差即可计算出流体在该点的流速。皮托管常用以测量管道和风洞中流体的速度，也可测量河流速度。如果按规定
气相色谱仪原理(图文详解)
气相色谱仪原理（图文详解） 什么是气相色谱 本章介绍气相色谱的功能和用途，以及色谱仪的基本结构。 气相色谱（GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定： 基子时间的差别进行分离 和物理分离（比如蒸馏和类似的技术）不同，气相色谱（GC)是基于时间差别的分离技术。 将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管，基于管中物质对不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样，就是基于时间的差别对化合物进行分离。样品经过检测器以后，被记录的就是色谱图（图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。 峰出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而峰的大小（峰高或峰面积）则是组分含量大小的度量。 图1典型色谱图
系统 一个气相色谱系统包括 可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统进样口，它同时还作为液体样品的气化室色谱柱，实现随时间的分离 检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从而对组分做出响应 某种数据处理装置图2是对此作出的一个总结。 样品 载气源一^ 进样口一^ 色谱柱一^ 检测器一_ 数据处理」 图2色谱系统 气源 载气必须是纯净的。污染物可能与样品或色谱柱反应，产生假峰进入检测器使基线噪音增大等。推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。见图
钢瓶阀 若使用气体发生器而不是气体钢瓶时，应对每一台GC都装配净化器，并且使气源尽可能靠近仪器的背面。 进样口 进样口就是将挥发后的样品引入载气流。最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。注射进样口 用于气体和液体样品进样。常用来加热使液体样品蒸发。用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。其原理（非实际设计尺寸）如图4所示。
光谱仪原理
光谱仪原理 光谱仪是将复杂的光分解成光谱线的科学仪器，一般主要由棱镜或衍射光栅等构成。光谱仪可以检测物体表面所反射的光，通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或通过电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。光谱仪不仅可以测量可见光，还可以检测肉眼不可见的光谱，比如利用光谱仪将阳光分解，并按波长排列，可以看到可见光只占了光谱的很小的一个范围，其余都是肉眼不可见的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。 总体来说，光谱仪是利用光学原理，对物质的组成成分和结构进行检测，分析和处理的科学设备，具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，其广泛应用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门，也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。 根据现代光谱仪的工作原理，可以将光谱仪分为两大类，即经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪是依据空间色散原理来工作，而新型光谱仪则是依据调制原理，因此经典光谱仪都是狭缝光谱仪器，而调制光谱仪则由圆孔进光，它是非空间分光的。下面简单介绍一下经典光谱仪的原理。 由于光谱仪要测量所研究光（即所研究物质的反射、吸收、散射或受激发的荧光等）的光谱特性，如波长、强度等，所以，光谱仪应具有以下功能：一、分光：按一定波长或波数把被研究光在一定空间内分开；二、感光：按照光信号强度，将其转化成相应的电信号，从而测量出各个波长的光的强度，以及光强度随着波长变化的规律；三、绘谱线图：记录保存分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律或显示出对应光谱图。 要具备上述功能，一般光谱仪器都可分成四部分:光源和照明系统，分光系统，探测接收系统和传输存储显示系统。下面是经典光谱仪的一张结构示意图： 一、光源和照明系统。一般来说，在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时，光谱仪研究对象就是光源；而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时，光源则作为照明工具（如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等）照射在研究物质上，光谱仪测量研究物质所反射的光，因此为了尽可能多地会聚光源照射的光强度，并传递给后面的分光系统，就需要专门设计照明系统。 二、分光系统。分光系统是任何光谱仪的核心部分，一般由准直系统、色散
风向风速仪的简单介绍
风向风速仪的简单介绍 一．概述 本仪器为便携式设计的三杯式风向风速仪，仪器测量部分采用了单片技术，可以同时测量瞬时风速，平均风速，瞬时风级，平均风级和对应浪高等5个参数。该仪器所采用的液晶显示屏为专业定制，国内独创，其中测量参数和测量单位直接用汉字显示在液晶屏上，而测量数据显示的数字高达18mm，便于教学演示时较远距离观察。 本仪器采用低功耗设计并采用液晶（LCD）显示，大大减少了仪器的功耗。而且带有数据锁存功能，便于读数，在风向部分采用了自动定北装置，测量时无需人工对北，简化测量操作。仪器具有体积小，重量轻，功能全，耗电省，字符大，显示直观，方便携带等的优点，可广泛用于农林，环境，海洋，科学考察等领域测量大气的风参数。 二．主要技术指标： 1. 风速指标 1）风速测量范围：0～30米/秒， 2）风速测量精度：误差不大于±（0.3+0.03×V）米/秒(V—实际风速) 3）风速传感器启动风速：不大于0.8米/秒 4）可显示的风速参数： 瞬时风速、平均风速、瞬时风级、平均风级、对应浪高 5）显示分辨率：0.1 米/秒（风速） 1 级（风级） 0.1米（浪高） 6）功能及单位直接用显示汉字 显示数字高度：18mm 2. 风向指标 1）风向测量范围：0～360° 16个方位
2）风向测量精度：误差不大于±1/2方位 3）风向传感器启动风速：不大于1.0米/秒 4）风向定北：自动 3. 环境要求 1）工作环境温度：0～45°C 2）工作环境湿度：≤90%RH （无凝结） 4. 供电电源： 1）电源电压：4.5V 5#干电池3节 2）平均耗电流量: ≤5mA(电源为4.5V) 5.尺寸用重量： 1）外形尺寸：400×100×100mm 2）重量：0.5Kg 三. 工作原理：
气相色谱仪的工作原理
JC-8890气相色谱分析技术是一种多组分混合物的分离、分析的技术。它主要利用样品中各组份的沸点、极性及吸附系数在色谱柱中的差异，使各组份在色谱柱中得到分离，并对分离的各组分进行定性、定量分析。 气相色谱仪以气体作为流动相（载气），当样品被送入进样器并气化后由载气携带进入填充柱或毛细管柱，由于样品中各组份的沸点、极性及吸附系数的差异，使各组份在柱中得到分离，然后由接在柱后的检测器根据组份的物理化学特性，将各组份按顺序检测出来，最后通过局域网（或互联网）送至色谱工作站，由色谱工作站将各组份的气相色谱图记录并进行分析从而得到各组份的分析报告。其工作原理简图如下图所示： 图1.1 气相色谱仪工作原理简图 由于该分析方法有分离效能高、分析速度快、样品用量少等特点，因此已广泛地应用于石油化工、生物化学、医药卫生、卫生检疫、食品检验、环境保护、食品工业、医疗临床等部门。气相色谱法在这些领域中解决了工业生产的中间体和工业产品的质量检验、科学研究、公害检测、生产控制等问题。 GC-8890系列色谱仪的特点：众所周知，传统气相色谱仪是以1台色谱仪、1台AD转换器、1套计算机、1套打印机的方式工作的。这种工作方式使得色谱仪配备较多的化工厂、实验
室、院校等用户在使用和管理上非常不便，并且设备重复投资、浪费严重。配备大量的计算机也给用户在设备管理和数据管理上带来诸多不便。同时这种传统的模式往往要采用一个厂家的气相色谱仪，又要采用另外一个厂家的工作站配合才能使用，使得系统整体的功能难以发挥、系统的性能也难以提高，对于用户提出的功能增加就更无从谈起了（比如数据的远程传输、多台仪器的监控等）。 GC-8890系列网络化气相色谱仪有如下功能 ★采用了技术先进的10/100M自适应以太网通信接口、并内置IP协议栈、使仪器可以轻松的通过企业内部局域网、互联网实现远距离的数据传输；方便了实验室的架设、简化了实验室的配置、方便了分析数据的管理； ★仪器内部设计3个独立的连接进程，可以连接到本地处理、单位主管（如质检科长、生产厂长等）、以及上级主管，可以方便地使单位主管和上级主管实时监控仪器的运行以及分析数据结果； ★仪器配备的NetChromTM工作站可以同时支持多台色谱仪工作，实现数据处理以及反控，简化了文档管理，并最大程度的降低了用户的实验室投资以及运行费用； ★仪器可以通过互联网连接到生产厂家，实现远程诊断、远程程序更新等（需用户许可）； ★仪器可配备的5.7寸彩色液晶屏或192*64单色液晶屏，满足不同的用户需求； ★系统具有中、英文2套操作系统，可自由切换； ★控温区域可由用户自由命名，方便用户的使用； ★仪器采用了多处理器并行工作方式，使仪器更加稳定可靠；可选配多种高性能检测器选择，如FID、TCD、ECD、FPD和NPD，最多可同时安装三种检测器，可满足复杂样品分析。也可采用检测器追加方式，在仪器购入后很方便的选购安装其它检测器； ★仪器采用模块化的结构设计，设计明了、更换升级方便，保护了投资的有效性；
光谱仪的工作原理
光谱仪的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
光谱仪的工作原理元素的原子在激发光源的作用下发射谱线，谱线经光栅分光后形成光谱，每种元素都有自己的特征谱线，谱线的强度可以代表试样中元素的含量，用光电检测器将谱线的辐射能转换成电能。检测输出的信号，经加工处理，在读出装置上显示出来。然后根据相应的标准物质制作的分析曲线，得出分析试样中待测元素的含量。 表面轮廓仪介绍 表面轮廓仪 - 简介 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用广精精密最新的基于windows版本的测量软件，具有强大卓越的数据处理分析功能。测量时，零件装夹位置即使任意放置，也能得到满意的测量结果；即使需要测量长度为220mm的工件，测量软件也能保证其1μm的采样步长。 LK-200H型表面轮廓仪采用耐用可靠的16位A/D功能板，其极高的分辨率量程比（1/65536），用户即使需要大量程测量，仍能保持极高的测量精度。 LK-200M型表面轮廓仪采用工控计算机处理测量数据及仪器控制操作。其高质量、高可靠性及突出的防尘、防振、防油、防静电能力使广精精密用户将使用维护成本降至最低。 表面轮廓仪 - 原理 表面轮廓仪LK-200M型表面轮廓仪采用直角坐标法，传感器移动式。直线运动导轨采用高精度气浮导轨，作为测量基准； 电器部分由高级计算机组成；测量软件采用基于中文版Windows操作系统平台的系统测量软件，完成数据采集、处理及测量数据管理等工作。 表面轮廓仪 - 功能 角度处理：两直线夹角、直线与Y轴夹角、直线与X轴夹角 点线处理：两直线交点、交点到直线距离、交点到交点距离、交点到圆心距离、交点到点距离 圆处理：圆心距离、圆心到直线的距离、交点到圆心的距离、直线到切点的距离线处理:直线度、凸度、LG凸度、对数曲线 表面轮廓仪 - 技术规格 表面轮廓仪测量长度：≤200mm
色差与色差仪两者之间的关系
色差与色差仪两者之间的关系 色差仪是一种颜色偏差测试仪器，能自动比较样板与被检品之间的颜色差异。即制作一块模拟与人眼感色灵敏度相当的分光特性的滤光片，用它对样板进行测光，关键是设计这种感光器的分光灵敏度特性，并能在某种光源下通过电脑软件测定并显示出色差值。能根据CIE色空间的Lab，Lch原理，测量显示出样品与被测样品的色差△E以及△Lab值，对颜色间的细微差异做出分辨，达到颜色间的吻合程度。 造成色差的原因： （一）各种波长的光将以不同的程度而色散。 白光被色散为紫外波段、可见波段的和红外波段范围的各种波长的光，通过透镜时所成的像便带有彩色边缘，即为色差。光学系统的实际成像与理想成像的差别，统称为像差。色差是像差中的一种，是因透射材料的透射率随波长不同而不同造成的，故只有对多色光才显现出来。 （二）定量表示的色知觉差异。 从明度、色调和彩度这三种颜色属性的差异来表示。 明度差表示深浅的差异，色调差表示色相的差异（即偏红或偏蓝等），彩度差表示鲜艳度的差异。色差的评定在工业和商业中非常重要，主要应用于生产中的配色和产品的颜色质量控制。现代色差评定根据国际照明协会（CIE）推荐的标准色差公式并采用色差仪和电脑测量计算，用的数字来表示。常用如CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*色差公式等。 （三）染同一颜色的产品，其批与批之间出现颜色不一致，同一次染色的产品出现几种颜色差别的现象称为色差。 可指同一产品不同部位的色泽差别，也可指同一批加工产品之间存在的颜色差异，还可指原定染同一颜色之不同批次产品间的颜色差别。 行业中，都要求产品颜色具有一致性。由于上述原因，会产生产品颜色上的偏差，从而降低产品的品质，严重的会导致不能验收交货。这时我们需要使用色差仪这类的测色仪器对产品颜色的色差进行控制。 控制方法一：控制本厂产品质量
光谱仪的原理、功能以及分类【详尽版】
光谱仪的原理光谱仪的主要功能以及具体的分类 内容来源网络，由SIMM深圳机械展整理 更多相关展示，就在深圳机械展！ 光谱仪器是进行光谱研究和物质结构分析，利用光学色散原理及现代先进电子技术设计的光电仪器，光谱仪的主要功能是什么，在它工作原理的基础上怎么对其进行分类的，本文将详细的为大家介绍。 光谱仪的主要功能 它的基本作用是测量被研究光（所研究物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等）的光谱特性，包括波长、强度等谱线特征。因此，光谱仪器应具有以下功能： （1）分光：把被研究光按一定波长或波数的发布规律在一定空间内分开。 （2）感光：将光信号转换成易于测量的电信号，相应测量出各波长光的强度，得到光能量按波长的发布规律。 （3）绘谱线图：把分开的光波及其强度按波长或波数的发布规律记录保存或显示对应光谱图。 要具备上述功能，一般光谱仪器都可分成四部分组成:光源和照明系统，分光系统，探测接收系统和传输存储显示系统。 主要分类 根据光谱仪器的工作原理可以分成两大类：一类是基于空间色散和干涉分光的光谱仪；另一类是基于调制原理分光的新型光谱仪。本设计是一套利用光栅分光的光谱仪，其基本结构如
图。 光源和照明系统可以是研究的对象，也可以作为研究的工具照射被研究的物质。一般来说，在研究物质的发射光谱如气体火焰、交直流电弧以及电火花等激发试样时，光源就是研究的对象；而在研究吸收光谱、拉曼光谱或荧光光谱时，光源则作为照明工具（如汞灯、红外干燥灯、乌灯、氙灯、LED、激光器等等）。为了尽可能多地会聚光源照射的光强度，并传递给后面的分光系统，就需要设计照明系统。 分光系统是任何光谱仪的核心部分，它一般是由准直系统、色散系统、成像系统三部分组成，作用是将照射来的光在一定空间内按照一定波长规律分开。如图2-1所示，准直系统一般由入射狭缝和准直物镜组成，入射狭缝位于准直物镜的焦平面上。光源和照明系统发出的光通过狭缝照射到准直物镜，变成平行光束投射到色散系统上。色散系统的作用是将入射的单束复合光分解为多束单色光。多束单色光经过成像物镜按照波长的顺序成像在透镜焦平面上；这样，单束的复合光经过分光系统后变成了多束单色光的像。目前主要的色散系统主要有物质色散（如棱镜）、多缝衍射（如光栅）和多光束干涉（如干涉仪）。 探测接收系统的作用是将成像系统焦平面上接收的光谱能量转换成易于测量的电信号，并测
色差仪的分类_原理及测量方法
色差仪的分类，原理及测量方法 1.分类 根据性能参数、精度范围和使用要求，色差仪可分为3种：第一种是手持 式色差仪，又称色彩色差计，其能直接读取数据，不用连接电脑，不配带软件，使用方便，价格便宜，但精度较低，在颜色管理的一般领域使用广泛；第二种 是便携式色差仪，又称便携式分光测色仪，其除了能直接读取数据外，还能连 接电脑，配带软件，体积较小，便于携带，精度较高，价格适中；第三种是台 式色差仪，又称台式分光测色配色仪，其具有读数窗口，连接电脑时需要使用 测色、配色软件，具有高精度的测色和配色功能，体积较大，性能稳定，价格 较高。目前，国内印刷企业使用较广的是便携式色差仪。 2.原理 色差仪是模拟人眼对红、绿、蓝光感应的光学测量仪器，可以对被测物体 进行五角度分析，其中习惯选择15°、45°、110°的角度进行分析。 所有的颜色都可以通过任何一种Lab颜色标尺被感知并测量，L轴为亮度轴，0为黑，100为白；a轴为红绿轴，正值为红，负值为绿，0为中性色；b 轴为黄蓝轴，正值为黄，负值为蓝，0为中性色。这些标尺可以用来表示试样 与标样的颜色差异，通常以Δa、Δb、ΔL为标识符，ΔE被定义为样品的总色差，但其不能表示出试样色差的偏移方向，ΔE数值越大，说明色差越大。色差仪可以根据CIE色度空间的Lab、Lch原理，测量显示出试样与标样的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。
ΔE通常按如下公式计算： ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2 有时一些公司会要求总色差小于2，有的还会要求达到Lab值。如果ΔE≤2.0，建议Δa、Δb、ΔL均≤1.5，一般ΔE为1.5时目视是可以分辨的。由于Δa、Δb、ΔL一般情况下均没有定值，在要求过于严格的情况下，往往对总色差ΔE 和色差Δc（不考虑亮度影响）都有要求，此时可按如下公式计算：ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2 Δc*=[(Δa*)+(Δb*)]1/2 具体测量方法 在实际操作中，我们将测量出的数据在图1上标示为一个静态的坐标点（称为起始点）。在印刷过程中要想保证印刷品色相的稳定性，就需要调墨工 人随时调整油墨配比和黏度，这样在每次调整后再测量，就可以在坐标图上标 示出另外的一些坐标点（冲淡点、点黑加重点等），每次调整前后形成的两个 不同的坐标点之间都会有一定的移动方向和距离（沿坐标a轴、b轴距离不等，因产品而定）。如果我们将这个数值与色差仪上显示的Δa、Δb、ΔL、ΔE等数据结合在一起，在图1上就会显示成一系列动态的点，那么，这些动态点之间 的方向和距离在实际操作中就成了调墨工人调色时所应添加哪一种或哪几种色 墨及其添加量的定性和定量参考，相当于日常调墨工作中的指南针和测量尺。
温度和风速测量方法总结
第一章风速测量 1.1风速测量 风是空气流动时产生的一种自然现象。空气流动有上下流动和左右流动，上下流动为垂直运动，也叫对流；左右流动为水平运动，也就是风。风是一个矢量，用风向和风速表示。地面风指离地平面10─12米高的风。风向指风吹来的方向，一般用16个方位或360°表示。以360°表示时，由北起按顺时针方向度量。风速指单位时间内空气的水平位移，常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。 1.2 风杯风速计 风杯风速计是最常见的一种风速计。转杯式风速计最早由英国鲁宾孙发明，当时是四杯，后来改用三杯。它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。 图1.1 风杯风速计
1.3 叶轮风速仪 风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。 法国KIKO叶轮风速仪工作原理如图1.2所示。叶轮的轴杆启动内含八个电磁极的原型磁铁，置于磁铁旁的双霍尔传感器感测到侧场中电磁极的转变信号。传感器的信号转换为电子频率且和风速成正比，并感测旋转方向。 图1.2 KIMO原理 1.4 热线风速计 一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。 金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2 mm；最小的探头直径仅1μm，长为0.2 mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线；动态校准是在已知的脉动流场中进行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。 0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：
色谱法的分类及其原理
色谱法的分类及其原理 （一）按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 （二）按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) ：柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法（paper chromatography）：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) ：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 （三）按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：
1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。 2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用，使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物，
实验室常用光谱仪及其它们各自的原理
实验室常用光谱仪及其它们各自的原理 光谱仪，又称分光仪。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置，测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。 下面就介绍几种实验室常用的光谱仪的工作原理，它们分别是：荧光直读光谱仪、红外光谱仪、直读光谱仪、成像光谱仪。 荧光直读光谱仪的原理： 当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为(10)-12-(10)-14s,然后自发地由能量高的状态 跃迁到能量低的状态.这个过程称为发射过程.发射过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁. 当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子.它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X 射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差.因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系. K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,ad4yjmk从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线: 由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射.如果入射的X 射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα 射线,同样还可以产生Kβ射线,L系射线等. 莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础.此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析. 红外光谱仪的原理： 红外光谱与分子的结构密切相关，是研究表征分子结构的一种有效手段，与其它方法相比较，红外光谱由于对样品没有任何限制，它是公认的一种重要分析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析测定中都有十分广泛的应用。
色差仪原理
色差仪工作原理 分类:印刷之印中 2007.12.13 19:10 作者：群荣 | 评论：0 | 阅读：1633 工作原理： 自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出CIE_Lab三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据。 △E总色差的大小 △L大表示偏白，△L小表示偏黑 △a大表示偏红，△a小表示偏绿 △b大表示偏黄，△b小表示偏蓝 范围 色差（容差） 0 - 0.25△E 非常小或没有；理想匹配 0.25 - 0.5△E 微小；可接受的匹配 0.5 -1.0△E 微小到中等；在一些应用中可接受 1.0 - 2.0△E 中等；在特定应用中可接受 2.0 - 4.0△E 有差距；在特定应用中可接受 4.0△E以上 非常大；在大部分应用中不可接受 你可以通过这个链接引用该篇文 章:https://www.360docs.net/doc/f615916130.html,/viewdiary.22228601.htm l 自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出L、a、b三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据。 △E总色差的大小 △L大表示偏白，△L小表示偏黑
△a大表示偏红，△a小表示偏绿 △b大表示偏黄，△b小表示偏蓝 色差仪使用方法: 1、取下镜头保护盖。 2、打开电源北京深圳广州常熟盐城宜兴OWER至ON开的位置。 3、按一下样品目标键TARGET，此时显示Target L a b。 4、将镜头口对正样品的被测部位，按一下录入工作键，等“嘀”的一声响后才能移开镜头，此时显示该样品的绝对值：Target L **.* a +-**.* b +-**.*。 5、再将镜头对准需检测物品的被测部位，重复第4点的测试工作，此时显示该被检物品与样品的色差值：dL **.* da +-**.* db +-**.*。 6、根据前面所述的工作原理，由dL、da、db判断两者之间的色差大小和偏色方向。 7、重复第6、7点可以重复检测其他被检物品与第4点样品的颜色差异。 8、若要重新取样，需按一下TARGET，在由4点开始即可。 9、测试完后，盖好镜头保护盖，关闭电源。 CIE1976色度空间 分类:印刷之印中 2007.12.24 19:49 作者：群荣 | 评论：1 | 阅读：275 （一）、CIE1976色度空间及色差公式 从一开始研究色彩学，人们为了使色彩设计和复制更精确、更完美，为色彩的转换和校正制定合适的调整尺度或比例，减少由于空间的不均匀而带来的复制误差，在不断寻找一种最均匀的色彩空间，这种色彩空间，在不同位置，不同方向上相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差，把易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。若能得到一种均匀颜色空间，那么色彩复制技术就会有更大进步，颜色匹配和色彩复制的准确性就得到加强。 从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIE1976LAB系
一般热线风速仪有两种工作模式
（1）xx流式 通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。 利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，仪表指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。 （2）恒温式 热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。 恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降低。 三、电路工作原理 现以恒温式热线风速仪为例来说明它的工作原理（如图1）。把探头接在风速仪电路中电桥的一臂，探头的电阻记为R p,其他三臂的电阻分别为R 1，R 2和R
b。其中R 1=R 2，R b为一可调的十进制精密电阻。 此时，要求热线探头的电阻温度系数很高，而相反的却要求R 1，R 2和R b的电阻温度系数很小。 图1- 1热线风速仪电路原理图 在电桥AC两端加上电压E，当电桥平衡时，BD间无电位差，此时，没有信号输出。当探头没有加热时，探头的电阻值R f叫做冷电阻，各个探头有其不同的冷电阻值。测试时，把一个未知电阻值的探头接入桥路中，调节R b使电桥平衡，这时十进位电阻器R b上的数值就是冷电阻的数值，即为R f。按照所选定的过热比调节R b，使它的数值高出R f，一般推荐值为 1.5R f。这是，仪器中的电路能自动回零反馈，使I w增加，从而使热线探头的温度升高、电阻增大，一直达到R
离子色谱仪的原理及操作
目前离子色谱法已经在能源、环境、冶金、电镀、半导体、水文地质等方面广泛应用，并且开始进入与生命科学有关的分析领域，我国从20世纪80年代初期引进离子色谱仪，开始了离子色谱的应用研究工作，同时也开始了仪器的研制，目前已能生产离子色谱仪，随着离子色谱技术的发展，离子色谱仪在我国的应用将日益普及。 一、工作原理及构造 离子色谱仪分析过程由进样（样品环进样）、分离（离子交换柱分离）、抑制（抑制器）、检测系统和数据系统五部分组成。 二、基本操作步骤 1、开机前的准备：打开实验室空调，根据样品的检测条件和色谱柱的条件配置所需淋洗液和再生液。 2、开机：依次打开打印机、计算机进入操作系统；打开氮气钢瓶总阀，调节钢瓶减压阀分压表指针为0.2MPa左右，再调节色谱主机上的减压表指针为5psi左右，确认离子色谱仪与及计算机数据线连接正常，打开离子色谱主机电源；点击开始、程序、Chromeleon、sever monitor、双击桌面上工作站程序、双击安装目录下离子色谱操作控制面板；操作控制面板打开后选中connected使软件与离子色谱仪联动起来，打开泵头废液阀排除泵和管路里的气泡，关闭泵头废液阀，开泵启动仪器，查看基线，待基线稳定后方可进样分析 3、样品分析：建立程序文件；建立方法文件；建立样品表文件；加样品到自动进样器或手动进样；启动样品表；若是手动进样，按系统提示逐个进样分析。 4、数据处理：建立标准曲线；打印标准曲线；打印待测样品分析报告 5、关机：关闭泵，关闭操作软件；关闭离子色谱主机电源；关闭氮气钢瓶总阀并将减压表卸压；关闭计算机、显示器和打印机电源 三、注意事项 1、以外情况处理：仪器工作中遇到突然停电时，应该立即关闭离子色谱仪主机电源开关，然后关闭计算机、显示器和打印机电源 2、维护和保养：保持泵头无气泡，每周至少开一次机，若长时间未开机，请在开泵之前排除泵头气泡（先逆时针旋松泵头废液阀排气泡，观察管路，无气泡后拧紧泵头废液阀，但不要过紧。） 3、系统更换 将原系统卸下后，原来接柱的地方用黑色两通接头链接，将淋洗液瓶盖管路放入盛有去离子水的容器中，开泵冲洗，用PH试纸检测流出的废液至中性，关泵再将淋洗液瓶盖管路放入所要更换的淋洗液瓶中，开泵冲洗，用PH试纸检测流出的废液至该淋洗液的酸碱性，最后关泵，卸去刚才所接的两通管，将所需要更换的系统按其指示标签及管路标签正确连接。 4、样品处理 含有强氧化性物质、油性水不溶物、高浓度有机溶剂等的样品不宜进样分析，尽量避免样品中的水不溶物进入柱子导致柱头堵塞或柱效能下降，应使用滤膜除去杂质，最好再使用C28预处理小柱除去有机物，以延长柱子的使用寿命。
光谱仪原理
光纤光谱仪的原理及基础知识 2014-05-25 光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度检测或电磁辐射分析等。 上海辰昶仪器设备有限公司是国内领先的光纤光谱仪的生产厂商，以“光谱引领生活”为理念，致力于为国内广大用户提供符合国情的一揽子光谱系统解决方案！ 光谱仪器一般都包括入射狭缝、准直镜、色散元件（光栅或棱镜）、聚焦光学系统和探测器。而在单色仪中通常还包括出射狭缝，让整个光谱中一个很窄的部分照射到单象元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝往往位置固定而宽度可调，可以通过旋转光栅来对整个光谱进行扫描。 在九十年代，微电子领域中的多象元光学探测器迅猛发展，如CCD 阵列、光电二极管（PD ）阵列等，使生产低成本扫描仪和CCD 相机成为可能。光纤光谱仪使用了同样的CCD 和光电二极管阵列（PDA ）探测器，可以对整个光谱进行快速扫描而不必移动光栅。 由于光通信技术对光纤的需求大大增长，从而开发了低损耗的石英光纤。该光纤同样可以用于测量光纤，把被测样品产生的信号光传导到光谱仪的光学平台中。由于光纤的耦合非常容易，所以可以很方便地搭建起由光源、采样附件和光纤光谱仪组成的模块化测量系统。 光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。上海辰昶仪器的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器，所以光谱仪的成本也大大降低，从而大大扩展了它的应用领域。 ?光学平台设计 上海辰昶仪器的光谱仪采用Czerny-Turner 光学平台设计（如图1 所示）。 图1 EQ2000光学平台设计图
色差仪中L值a值b值汇总
※色差仪中L值a值b值是什么意思？ L表示黑白，也有说亮暗，+表示偏白，-表示偏暗 A表示红绿，+表示偏红，-表示偏绿 B表示黄蓝，+表示偏黄，-表示偏蓝 我上面说的都是相对值，单纯的L,A,B是绝对值，用这三个数值可以在一个三维立体图中，精确的表示出一个颜色的点，用相对值就可以得出和基准点的差异来进行修正 总色差ΔΕ =（Δa2+Δb2+Δl2）1/2 色差公式： △E*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2 △L=L*样品-L*标准(明度差异) △a=a*样品-a*标准(红／绿差异) △b=b*样品-b标准(黄／蓝差异) 工作原理 自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出CIE_Lab--三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据。 △E总色差的大小： ⊙△L+表示偏白，△L--表示偏黑 ⊙△a+表示偏红，△a--表示偏绿 ⊙△b+表示偏黄，△b--表示偏蓝 ※色差怎麽表示 CA(Chromatic Aberration)即色差，CA（Area）值用来衡量图像的色差水平，这个值越低说明品质越好。0-0.5：可以忽略，肉眼难以辨认出； 0.5-1.0：很低，只有受过长期专业训练的人才能勉强发现； 1.0-1.5：中等，高倍率输出时时常看到，中等镜头的表现； 大于1.5：严重，高倍率输出时非常明显，镜头表现糟糕。 由仪器测量的颜色座标系计算色宽容度和色差之业界标准 所属分类：品质管理知识作者：[] 发布日期：2005-12-3 【字体：大中小】 由仪器测量的颜色座标系计算色宽容度和色差之业界标准 (本标准已获准用於美国国防部) 简介 本标准最初是许多独立发行的色差的仪器评估方法合并的结果.正如在1979年修订的,它包括四个可用仪器测得颜色标量值的颜色空间,其中很多内容业已废弃, 不同色标值下的色差可由十个方程计算得出.根据现代颜色测量技术,仪器,校正标准和方法,测量程序只有很少的意义.1993年出版的修订版删去了这些章节,并把颜色空间和成熟的色差方程,限定为三个广泛应用於烤漆和相关涂装工业的方程.本次修订又增加了两个新的色宽容度方程,并为历史意义从1993年版本的色差方程中提出了两个列入附件中.Hunter的LH, aH ,bH和FMC-2色差方程不再推荐.这次修订也使本标准的地位从方法过度到业界标准. 1.范围
风速仪
风速的测试方法 风速测试有平均风速的测试和紊流成分（风的乱流1～150KHz、与变动不同）的测试。测试平均风速的方法有热式、超音波式、叶轮式、及皮拖管式等，下面对这些风速的测定方法做一下说明。 1.热式风速测试方法 该方式是测试处于通电状态下传感器因风而冷却时产生的电阻变化，由此测试风速。不能得出风向的信息。除携带容易方便外，成本性能比高，作为风速计的标准产品广泛地被采用。热式风速计的素子有使用白金线、电热偶、半导体的，但我公司使用白金卷线。白金线的材质在物质上最稳定。因此，长期安定性、以及在温度补偿方面都具有优势。 2.超音波式风速测试方法 该方式是测试传送一定距离的超音波时间，因风的影响而使到达时间延迟，由此测试风速。超音波式风速计传感器部较大，在测试部周围，有可能发生紊流，使流动不规则。用途受到限定，普及度低。 3.叶轮式风速测试方法 该方式是应用风车的原理，通过测试叶轮的转数，测试风速。用于气象观测等。原理比较简单，价格便宜，但测试精度较低，所以不适合微风速的测试和细小风速变化的测试。 4.皮拖管式风速测试方法 在流动面的正面有与之形成直角方向的小孔，内部藏有从各自孔里分别提取压力的细管。通过测试其压力差（前者为全压、后者为静压），就可知道风速。原理比较简单，价格便宜，但与流动面必须设置成直角，否则不能进行正确的测试。不适合一般用。不是作为风速计，而是作为高速域的风速校正来使用。 风速仪的探头选择 0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量；风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果最理想；而利用皮托管则可在高速范围内得到最佳结果。正确选择风速仪的流速探头的一个附加标准是温度，通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达+-70?C，特制风速仪的转轮探头可达350?C，皮托管用于+350?C以上。 工作原理与产品介绍 1.热式风速仪 将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度。其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号。它有两种工作模式：①恒流式。通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；②恒温式。热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广泛。 热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金