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涡流辐射率测试

工业和研发实验室在每天的测量样品数量、测量点密度和自动化水平方面有不同的要求。因此,在建筑玻璃、汽车玻璃和运输玻璃行业中,通常采用不同类型的测试装置。

除了典型的质量评估(QA)方面,高质量的玻璃加工公司需要较短的升级时间和快速的故障和缺陷检测。控制沉积和钢化过程的均匀性,减少停机时间,有利于提高建筑玻璃、汽车玻璃(如挡风玻璃)和运输玻璃应用的质量和生产率。这些解决方案满足了涂料设备制造商、钢化工艺设备制造商和玻璃加工行业的要求。

手持设备

EddyCus® TF portable 1010是一种方便的便携式测量设备,用于在生产或现场对大型玻璃和铝箔进行快速接触测量,例如用于生产后的快速质量检查或作为进货检验。这款手持式设备甚至可以测量隐藏和封装的层。它是一个易于使用的设备,通过触摸显示屏进行控制。

单点设备

EddyCus® TF lab 20204040系列可以对导电薄膜进行手动单点测量,并以非接触模式对薄金属层进行层厚测量。这种紧凑的台式设备是快速准确测量200 x 200 mm² (8 x 8英寸)至400 x 400 mm² (12 x 12英寸)样品的理想选择。除了测量薄的导电层外,还可以分析掺杂的晶片和导电聚合物。

成像设备

EddyCus® TF map系列在非接触模式下,自动对高达500 x 500 mm²(20 x 20英寸)的样品进行特性成像。在手动定位样品后,设备自动测量并显示整个样品区域的特性分布。测量设置允许轻松和灵活地选择1分钟以下的快速测量时间或每个样品超过50,000个测量点的高空间测量分辨率。由此产生的图谱提供了对透明和非透明层或晶圆和金属片的均匀性和质量的真实见解。这个台式设备可以根据其设置,对片状电阻、金属厚度、电阻率、电导率、电各向异性和残留水分或湿涂层厚度进行精确成像。

在线监测系统

EddyCus TF在线系列以非接触方式测量各种基质的层属性,如金属层厚度、片状电阻、发射率、残留水分或克重。相关的基底是玻璃、箔、纸、晶圆、塑料或陶瓷。监测是通过永久测量或通过触发事件来完成的,以便在快速移动的涂层过程中获得等距离的结果。监测解决方案可以在大气或真空条件下实施。使用涡流技术的过程受益于高采样率。测量结果可以通过客户的软件提供给过程控制系统。此外,SURAGUS还提供监测软件EddyCus EC Control,它可以可视化、存储和分析计量数据。

涡流辐射率测试使用辐射率和片状电阻的相关性,自20世纪80年代末以来被建筑玻璃行业应用。在这里,当与进入的可见光相互作用时,银涂层传输电子的能力被使用。可见光基本上诱发了一种电磁波,在原子尺度上,电子被束缚在某个轨道上振荡,在隔离材料(如玻璃)中没有相关的能量损失。一旦这种电磁波击中薄薄的银层(例如低辐射),电子就能够离开它们的位置,开始在金属膜内移动,在那里它们很快就会失去能量。因此,输送电流的能力,与LowE的性能相关。由于使用涡流测试的片状电阻测量非常容易应用,这种技术是玻璃加工行业内表征发射率的关键技术。

发射率测试的好处

涡流发射率测试的主要好处是:

光学涂层的特点

带有三种不同类型LowE涂层的玻璃的光谱透射率曲线。来源。Lawrence Berkeley国家实验室。

光学涂层可能需要增加红外(IR)波长的重要部分的反射(R)的薄膜,如建筑玻璃及其改造的太阳能控制和低发射率(LowE)应用。这些通常是硬(热解)和软(PVD或MSVD)涂层的Ag薄膜,此外还有种子和氧化物层。去碳化的趋势需要更高的性能,从高太阳增益的LowE到低太阳增益的LowE。这可以通过单层、双层和三层银LowE来实现,应用于双层集成玻璃单元(IGU)或三层IGU的位置2、位置4或位置6。最后,LowE涂层的性能由U值(传热系数)、太阳辐射热增益系数(SHGC)、可见光透射率(VLT)和光照与太阳辐射增益的比率来描述。

片状电阻与发射率的相关性

理论相关:ε n = 0.01061-R□和实际相关:ε n = 0.0108-R□
电磁波在物质中的传播是由MAXWELL方程描述的。透射率、反射率和吸收率的值可以从这些方程的解决方案中得出。可见光与层的相互作用在工业和科学中得到了很好的研究,并对这套方程进行了简化和评估。考虑到KIRCHHOFF定律(发射率ε = 吸收率α)的MAXWELL吸收率方程的结果是εn = αn,IR = 4-R□/zo,其中R□是层的片状电阻,zo = 377Ω是真空中的波阻抗。这导致εn = (4 / 377 Ω) – R□,通常写为εn = 0.01061-R□。在应用这个公式进行质量保证和过程控制时,行业通常会增加一些 “安全标记”。通常使用这个公式e = 0.0108 Rsq。

板材阻力与厚度的相关性

数值计算表明,对于厚度在5纳米到20纳米范围内的Ag层,发射率Ԑ并不明确地取决于薄膜厚度。更多信息,请参考J.Szczerbowski和A.Dietrich,低辐射涂层的光学和热性能的评估和控制,SPIE Vol 302 (1988)。