评估透明材料中的缺陷的方法和执行该方法的仪器的制作方法

专利名称：评估透明材料中的缺陷的方法和执行该方法的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别用于光学应用的识别和/或评估材料中缺陷的方法，所通过 的方式是尤其是用CCD光电探测器或其它位置分辨光电探测器来探测由缺陷所散射的辐 射。本发明还涉及一种用于执行该方法的仪器，该仪器包含电磁辐射源、用于材料的根据需 要可转动或可旋转的支架、用于探测散射辐射的同样根据需要可转动或可旋转的探测器。 本发明还涉及通过该方法评估的材料的使用。
背景技术：
在许多光学应用中，特别是那些涉及高初始功率或高脉冲能量的光、诸如激光的 光学应用中，诸如透镜、棱镜、遮罩、反光镜或滤光器的光学元件必须具有特别高的质量并 且满足严格的规范。除了良好的透射特性之外，根据应用还要求非常好的均勻性、非常少的 气泡和非常少的包含物。当前光学活性缺陷——如它们的尺寸、形状、位置以及它们的类型、还有光学透明 材料内部的气泡和包含物——的性质的确定，通过基于目测法的评估来进行。为此，使大体 上平行的光束穿过被测试的样本，并且对在光束内可探测的材料缺陷的尺寸和位置进行评 估。可以用显微镜来对判断进行确认。然而，这种测试是耗时的，要求执行测试的个体部分 高度集中，而且必须在暗室中进行。此外，该过程仅导致评估。不能产生材料缺陷的尺寸和 位置的定量测量。另外，该测试过程基于执行该过程的个人的判断，并且缺陷的形状一般 不能被确定。此外，测试过程限于大于10到20 μ m的材料缺陷。因此，必须满足最高质量 要求、特别是材料缺陷的尺寸约为1微米或更小的材料不能用这些测试方法来评估。使用散射光来探测粒子是本身公知的。因而，DE19932870A1描述一种用于光学粒 子和粒子运动分析的仪器，利用该仪器，包含液体介质、气体介质或真空的光学透明的测量 体积被照亮，并且用显微镜上的照相机对测量体积的图像进行记录。该仪器使得能够探测 介质中粒子的运动和流动特性。然而，不能对粒子进行评估并且用这种方法不能获取进一 步的信息。也就是说，用这种方法不能确定粒子的三维位置、类型、尺寸和形状。此外，在已知的由Damaschke等人描述的多普勒相位差法(Appl Optics 37: PP. 1752-1761，1998)中，不能确定粒子形状并且测量体积和/或区域非常有限。GB 2，379，977A描述了另一种用在烟雾探测器中的探测粒子的方法。在该方法中， 通过如下方式来确定由粒子散射的光的强度借助于照相机将测量体积中从多个粒子散射 的光加起来。然而，这种仪器只探测球形粒子，并且不允许对粒子的类型和形状的任何确 定。也不可能精确确定粒子的位置。
另夕卜，在论文“System for Detection of Small Inclusions in Large Optics" (Wolfe, Runke 1)，Proc. of the SPIE，7132，(2008)中描述了一种探测局部缺陷 (气泡和/或包含物)的方法。在该方法中，激光束扫描要测试的体积。一旦激光束遇到局 部缺陷，散射光就被用相机评估。随后用光学系统确定该缺陷的尺寸。该方法的困难之处 在于探测尺寸小于5 μ m的缺陷，而不在于对探测到的缺陷的分析。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法和一种仪器，利用该方法和该仪器，光学透明 材料的样本的光学质量可以以简单且成本低的方式被快速地定量和定性表征。本发明另一目的是提供一种方法和一种仪器，利用该方法和该仪器，微米尺寸范 围内、特别是尺寸小到至少约0.5 μ m的散射中心的尺寸、位置和形状——例如杆状的、圆形 的、椭圆形的形状，都可以被快速地定量和定性测量。本发明另一目的是提供一种方法，该方法包含对散射中心进行清楚的、综合的、 可记录的分析或评估，该分析或评估需要如此少的时间以至于有可能将其包括到制造生产 线中。这些目的通过在所附的权利要求中阐述的方法和仪器来实现。根据本发明发现，用电磁辐射束照射的光学透明材料中的缺陷所引起的散射辐射 的强度周期性变化，该散射辐射的强度在一定角度范围内被探测到，由此出现光散射强度 的周期性变化的散射辐射的不规则模式。在该角度范围内各缺陷的尺寸和形状可通过散射 光强度变化(这些变化的强度和/或频率的调制)的大小和频率之间的相关性来确定。根据散射光强度的所测量的变化与借助于衍射模型所计算的强度变化的幅度和 频率的比较，有可能确定与散射光强度的所测量的变化相关的各光学缺陷的尺寸、形状和 类型。通过这种方式，所发现的是，这些周期性变化模式可以用确定表面波度或表面周期性 变化的经典方法来表征，例如当所述表面也应用于密封面，导轨面和轧辊面。因而根据本发明，由散射中心或缺陷引起的散射光强度的变化通过探测器来测 量，该测量要么在材料围绕沿电磁辐射束传播方向延伸的旋转轴的方位角旋转期间进行， 要么通过探测器围绕该旋转轴的方位角径向转动来进行。通过这种方式，以相对于旋转轴 的恒定散射角对散射光进行评估。对于立体散射角，在探测器或样本通过预定弧度d(p的 方位角旋转期间，根据方位角旋转位置或转动角φ来测量散射光。散射光调制的角分辨率 由探测器的角度步长和数值孔径来给定。在实践中采用0.61°到0.5°的角度步长以及 0. 1° 士0.05° 的弧度 d(p。旋转轴或转动轴对应于电磁波束，例如激光束。当旋转轴和光束穿过材料中的缺 陷时，只有机械旋转轴与光照轴之间的最小平行位移可被容许。在一个有用的实施例中，探测器通过用反射镜和透镜以确定的散射角度形成图像 来接收来自缺陷的散射光。有利地，接收到的散射光通过物镜成像到探测器表面上，使得诸 如CCD照相机、光电二极管或SEV探测器之类的光敏装置只从缺陷接收散射光。测量到的 散射光强度是在探测器表面上接收的散射光强度的总和。物镜的数值孔径给出散射光的接 收立体角，并且应该位于方位角度分辨率的范围内。散射光可以通过用任何类型的电磁波照射而产生。这样的电磁波包括光，尤其是可见光、红外光、紫外光以及极端紫外光。优选地使用激光。照射光或激发光是大体上平 行的光束。照射的电磁波大体上形成相干波束，尤其是圆形的、放射状的或线性的偏振波。 用于产生激光束的优选激光器是大功率的具有波长为633nm和输出功率大于20mW的HeNe 激光器以及具有波长为532nm和输出功率大于50mW的固态激光器。可以通过使用窄激光束用网格状模式来扫描光学材料或测试样本的体积。通过这 种方式，可以在要被测量的材料的整个空间或体积中测量和映射所有缺陷的位置、尺寸、形 状和类型。在根据本发明的另一优选实施例中，可以测量缺陷以至少一个散射角或根据需要 在若干散射角所产生的方位角分辨的散射光强度。出于该目的，如前面所述，材料或测试样 本围绕延伸穿过缺陷的旋转轴在特定的方位角范围内旋转，并且以至少一个散射角测量散 射光强度的变化。可理解地，也可以在围绕旋转轴的方位角范围内转动或旋转探测器，该探测器在 径向上与该旋转轴间隔开。根据本发明惊讶地发现，缺陷的类型可以通过两个不同的散射 角度的平均散射强度的差别来识别。因此，相应地在不同的散射角度测量的各强度的微小 强度差别表明了不同于光学材料的粒子的包含物，诸如气泡或异物。如果缺陷是由相同材 料或对于所使用的光具有与测试样本的材料类似的折射率的材料造成，则惊讶地发现不同 探测角的散射光的平均强度有显著区别。这样利用根据本发明的方法，可以首次地不仅确 定各缺陷的位置也可确定各缺陷的形状和类型。也可以用已知的Mie模型来描述较大散 射角的取决于折射率的强度下降。例如对于优选的散射角Q1 = 25° 士2°，并且Θ2 = 30° 士 2°和/或 2 = 30° 士 2°，并且θ3 = 40° 士 2°，平均强度的足以测量的差别 范围是25到250，特别是20到45。在本发明的优选实施例中，探测器和/或探测器单元包括成像光学系统，该成像 光学系统在特定的方位角范围内针对确定的散射角收集散射光并且方位角分辨的散射强 度被测量。成像光学系统优选地包括将源于缺陷的发散的散射光线引导成一束平行光线的 环形反射镜和/或许多以环形设置的将散射辐射引导到探测器单元的透镜。在根据本发明 的另一优选实施例中，以环形设置的多个透镜被单个的环形透镜替换。一个这样的环形透 镜具有圆形或环形的凸透镜表面和在其整个圆形外围连续的透镜横断面。由环形反射镜和 /或环形透镜收集的散射光然后被进一步传递到光敏装置，诸如CCD矩阵或光电二极管阵 列。在那里，整个方位角散射光分布被成像为对于确定的散射角具有角度分辨率的环。在 要保证图像侧的远心图像时，可以通过改变环形透镜和环形反射镜的间距来使成像光学器 件的平面移向测试目标。通过这种方式，可以对测试样本中不同深度处的不同缺陷进行成 像和评估。在另一优选实施例中，环形透镜和环形反射镜与测试样本的间距通过信号传输 器来测量并且直接输入计算机控制的记录装置或存储器单元中。通过这种方式，各散射特 性可以被存储、关联并映射到测试样本或光学材料中的每个任意点。根据本发明被用来执行该过程的仪器适宜地包含用于要测试的光学材料、即测试 样本的支架或支座。该支座可以围绕旋转轴转动或旋转360°。此外，该支架具有如下装置， 利用该装置可以相对于旋转轴对测试样本进行移动，使得光轴可以穿过测试样本的每个部 分。通过这种方式，可以通过扫描整个体积来照射和评估测试样本或材料的整个体积。出于此目的，该仪器包含信号传输器，该信号传输器将测试样本相对于探测器单元的光轴的 实际位置储存在计算机控制的记录装置或存储器单元中。因此，方位角分辨的散射光强度 可通过探测器单元与测试样本的相对移动而在贯穿测试样本的体积中的每个点处被测量， 并且光学缺陷的类型、尺寸和形状的三维映射可以被获得。与散射光的点光源类型的测量相比，在散射角范围内的散射光强度的测量允许探 测非常小和/或大的取决于方向的散射中心，例如微米尺寸范围内的材料缺陷，特别是例 如具有尺寸为0. 5 μ m的材料缺陷。根据Mie模型理论上可探测的最小缺陷尺寸由以下已 知的方程决定Xm= Jidp/λ 其中 Xm >0.2，其中dp是粒子直径，λ是波长，并且Xm是Mie参数。光学透明材料例如是熔融二氧化硅(石英玻璃)、二氟化钙(CaF2)、二氟化镁 (MgF2)、硼硅酸盐冕玻璃(BK 7)、ZERODUR (微晶玻璃)和石英晶体。在最优选的实施例中，旋转轴穿过引起散射的材料缺陷。因此，可以通过围绕旋转 轴旋转成像光学系统或测试样本来根据旋转角以角度分辨的方式收集或接收由材料瑕疵 或缺陷所引起的散射光。因此，测试样本中材料缺陷的类型、尺寸和形状可以通过各散射光 强度与旋转角的分配和相关性来确定。优选地，根据本发明的仪器包括计算机。计算机允许记录和处理所测量的光散射 强度以及由信号传输器确定的散射缺陷的位置。由此，缺陷在坐标系统中的精确位置以及 散射光分布可以被记录和重构。优选地，成像光学系统包括限制装置，使得尽可能少的由光束产生的来自测试样 本中或测试样本上的进光面或出光面的散射光被成像或到达探测器装置。尤其优选地，限 制装置是设置在散射光路径中的孔和/或合适的波束形成装置。类似地，优选测试样本的 进光面和出光面不产生来自该光束的散射光。尤其优选地，这通过抛光表面和/或使用浸 泡方案来弄湿这些表面来实现，使得测量尽可能少地受到在那些表面处产生的散射的影 响。此外，限制优选地发生在具有作为软件程序所包含的合适算法的计算机中。在根据本发明的另一实施例中，散射强度随旋转或方位角的周期性 it M il VDA 2007(Automobile Industry Association VDA, Motor Vehicle
CharacteristicsReference Data, registered association(DFK), Ulrichstrasse 14, ID-74321Bietigheim-BiSSengen，德国)所述的用于判断表面结构或状况及其周期性变化 的程序和规则来表征。对方位散射分布的振动或变化的统计分析参数——例如平均高度 WDc、总高度WDt、平均水平波或变化特征宽度WDSm、以及总强度和各向异性——进行了描 述。通过例如计算机中的包含散射光分布的数据库并且借助于用于人工缺陷的矢量基尔霍 夫(Kirchhof)衍射模型，材料缺陷的尺寸、折射率、形状和取向可以通过使用理论计算的 曲线对测量结果进行近似来确定。测量结果的比较优选借助于样本库进行，该样本库包含 许多测试样本的测量结果并且便于比较，其中所述测试样本具有不同类型、尺寸和位置的 材料缺陷。透明材料测试样本的光学质量的定量确定可采用测量散射光的方法和仪器来实 现，其可被用于透射应用以及反射应用中。在至少一个、优选两个预设的散射角或散射角范 围内，入射在测试体上的光束产生散射光和/或方位角分辨的散射光强度。相应方位角的
6散射光强度通过对在散射角范围内所测量的散射光强度进行求和或积分来确定。所测量的散射光强度分布或其变化是取决于方位角和/或旋转角的明显可测量 的变量。引起光散射的材料缺陷的形状、尺寸、类型以及位置可通过散射光强度变化(分 布)的峰值的位置和幅度而被显示出来，而材料缺陷的位置可以用信号传输器在坐标中被 给出。可以采用根据本发明的散射光测量仪器和根据本发明的用于测量散射光强度的方法 来探测具有尺寸约为0. 5 μ m的材料缺陷。计算机允许评估测量结果，复制输出并且记录 这些测量。测试样本的全像可以通过散射光强度的三维探测(映射)来准备。另一方面，也 可以准备各个材料缺陷的图像。材料瑕疵或缺陷的坐标可以精度至少为士0.5mm来探测。 材料缺陷的尺寸可以精度至少为士0. 5mm来确定。材料缺陷被制成表格并且根据这些材料 缺陷的类型被可视化示出。最终，具有粗糙表面的测试样本和具有抛光表面的测试样本都 可被测试或检测。当要探测材料缺陷时，上述散射光测量仪器和测量散射光强度的方法是完全 有用的。其特别适合熔融光学器件，尤其适合激光熔化的大平板熔融石英。尺寸达到 500X500X50mm3(测试方向50mm)的产品可以在无需进一步努力的情况下被测量。本发明 的仪器和方法是有用的，并且允许在少于2小时内对该类产品进行测试。原理上，厚度达到 250mm的测试样本可在根据本发明的仪器中测量。发明也涉及成像光学系统，利用该成像光学系统，诸如体积单元或光学缺陷、包含 物等点状小物体可以在诸如CCD装置中的光敏板上被探测出来。成像光学系统包括环形装 置。在简单的实施例中，该成像光学系统包括多个透镜，这些透镜围绕圆形外围设置，其中 圆的中心和准直镜的中心形成该成像光学系统的对称轴。在特别优选的实施例中，环形设 置的透镜被结合成单个的圆环透镜，即该环形透镜包含环形隆起或凸形断面，该凸形截面 的曲率相当于透镜的凸度。这类环形透镜在围绕其圆周的每个点具有相同的横断面形状。 必要时从反射镜发射的入射在该环形透镜上的平行光线，被从该环形透镜引导至设置在透 镜后的较远的反射镜表面，再到CCD装置或任意光敏仪器，该CCD装置或光敏仪器对落入其 上的光线的强度进行定量和定性测量。根据本发明仪器的优选实施例包括准直仪，该准直仪对从点状物体发出的发散光 线进行引导，使得这些光线随后相互平行。其适宜地是反射镜。其优选地具有环形形状。然 而，其原理上也可以只包含两个或更多相对的小反射镜，这些小反射镜类似地对光线进行 引导，使得这些光线相互平行，即这些小反射镜也具有准直仪的性质。原理上，为此目的可 以使用任何准直仪。来自准直仪的平行光线被引导到透镜。在发明的另一优选实施例中，在散射光探测光学系统中，将两个环形透镜装置设 置为与散射光束同轴。通过这种方式，可在相同的时间或不同的时间以两个不同的散射角 来测量散射光。然而，也可以通过两个具有不同直径被安排成一前一后的不同透镜以不同 的散射角来测量散射光强度。利用根据本发明的程序，可以以大约2小时的时间间隔来扫描大型测试样本。然 而，在这种情况下，优选使测试样本接受粗略的扫描，识别个别缺陷并且定位这些缺陷的空 间位置。这通常可以借助于两个不同的激光束来进行。


现在，参考附图借助于对优选实施例的以下描述将更详细地说明本发明的目的、 特征和优点，其中图1是根据本发明用于测量来自透明材料中的缺陷的散射的设置的示意性部分 透视图；图2是根据本发明的仪器的具有环形透镜和环形准直仪的成像光学系统的示意 性横截面图；图3是说明根据本发明测量来自测试样本的散射强度的方法的透视图；图4是来自穿过具有材料缺陷的测试样本的光束的散射光的图像；图如是对于光学玻璃中的不同尺寸的缺陷，在360°角范围内散射光强度的角度 变化的图解说明；图恥是在散射角为30°和40°时，在350°角范围内从石英玻璃中的防火材料散 射的散射光强度的角度变化的图解说明；和图5c是在散射角为30°和40°时，在350°角范围内从石英玻璃中的人造缺陷 (抛光粉尘)散射的散射光强度的角度变化的图解说明。
具体实施例方式图1是散射光测量仪器中的主要部分的图示。散射光测量仪器包括成像光学系统 或探测光学器件6，利用该成像光学系统或探测光学器件6，在这里用箭头8表示的散射光 被成像或聚焦在接收或探测装置3——特别是CXD照相机——的探测器表面30上，其中散 射光从测试样本1中的材料缺陷或光学缺陷被散射。测试样本1或探测光学器件6围绕旋 转轴4以旋转方向40旋转，使得测试样本1和成像光学系统6可相对于彼此移动到不同的 位置、特别是旋转位置。如果必要的话，接收装置3可与成像光学器件6—起旋转。成像光 学器件6的旋转位置可通过成像光学系统6围绕旋转轴4的旋转而改变，这在图1中用虚 线66来表示。落在测试样本1的进光面10上的光束9被示出为箭头。测试样本1上的散 射光8的出光面5的表面法线50也被示出为箭头。激光束被用作为光束9。图2表示根据本发明的仪器的优选成像光学系统或探测光学器件6。来自材料缺 陷2的散射光——其中仅示出两条光线80——落在成像光学系统6的环形反射镜61上。 环形反射镜61接收散射光并且将散射光线80反射到成像光学系统6的环形透镜60中。环 形透镜60具有反射镜系统601，该反射镜系统601将散射光线80成像在接收装置3的探测 器表面30上。那些落在环形透镜的内圆表面的光线一般不被探测光学器件探测到。图3是根据本发明包含测试样本1的仪器的示意图。光束9落在测试样本1的进 光面10上，穿过该测试样本1并且从出光面5出射。光束9在样本中的材料缺陷2处被散 射。在散射光束的中心用光线8表示的散射光从测试样本1中以与出光面5的表面法线 (参见图1)成角度θ s射出。光线9的未被散射的部分被捕获在光阱或射束阱17中。散射 光8通过探测光学器件6成像在接收装置3的探测器表面30上，如果需要的话该探测光学 器件包括光圈14。在该实施例的情况下，探测光学器件包括反射镜16、物镜15和光圈14。 特定散射角度内的散射光可以利用物镜6来收集，该散射角度通过散射光与出光面5的表 面法线50所成的散射角93和物镜6(参见图1，；3)的数值孔径来确定。通过围绕旋转轴4旋转测试样本1，散射光从材料缺陷2产生，并且以不同的散射角和方位角被成像光学器件 6和接收单元3探测到。可替代地，多个方位角的散射光可在预设的散射角范围内被接收， 该预设的散射角范围通过围绕穿过光束的进光面和出光面的旋转轴4(相当于测试样本的 旋转轴)旋转成像光学系统6而被物镜6在不同的散射角确定。图4是来自穿过测试样本的光束的散射光的图像。该散射光图像包括光束本身的 散射光图像对、测试样本的进光面的散射光图像18、测试样本的出光面的散射光图像19、 以及在测试样本表面的人工缺陷处的散射光图像21。光线路径的深度位置在图像的χ轴 22上给出。测试样本中的点的扫描距离在y轴23上给出。图如说明在360°的完全旋转范围内，来自玻璃中五个缺陷的散射强度的角度 变化。在与旋转轴成相同散射角(es = 30° )的情况下对所有缺陷进行评估。不同的缺 陷产生散射光强度的不同类型的频率变化或周期性变化，其中方位角和平均散射强度对于 不同类型的缺陷发生变化。图恥示出由石英玻璃中包含防火材料(防火粘土)的人工缺陷所产生的散射光 强度的角度变化。这些散射光强度以两个不同的散射角被测量，即一次在es = 3o°并且 一次在es = 40°。这里，对于两个散射角，来自该缺陷的相应的散射光强度相互之间具有 相对小的差别，即只有大约500到600个强度单位的差别。图5c示出石英玻璃中由抛光尘埃所产生的散射光强度的角度变化，即以不同的 散射角度从该材料的包含物所产生的散射光强度的角度变化。这些散射光强度以两个不同 的散射角被测量，即一次在es = 3o°并且一次在es = 40°。从该图中可以看到，具有类 似折射率的相同材料的缺陷根据散射角而具有大为不同的平均光散射变化。虽然本发明已经被说明和描述为包含在一种特别是用于光学应用的用于对对于 电磁辐射透明的材料中的缺陷进行评估的方法、一种用于执行所述方法的仪器、以及为此 选用的材料，但发明并不局限于所示出的细节，因为在不偏离本发明主题的情况下可以做 出各种修改和改变。无需进一步的分析，上述内容将本发明的要点完全揭示为使得其他人可以通过应 用当前的知识而容易地将本发明适应于不同的应用，而不用删除从现有技术的角度完全构 成本发明的一般或特殊方面的必要特征。所提出的权利要求是新的，并在后面所附的权利要求书中阐述。部件列表1 测试样本，材料样本10 测试样本中光线的进光面2 材料缺陷，包含物，气泡，索状物3 接收装置，CXD照相机30 接收装置的探测器表面4 样本或探测光学器件的旋转轴40 旋转方向5 测试样本的出光面50 出光面的表面法线6 探测光学器件或成像光学系统
60环形透镜601反射镜系统61反射镜，环形反射镜66围绕旋转轴旋转期间的成像光学系统的路径8散射光80散射光路径θ s散射角，即旋转轴与探测到的散射光传播方向或探测光学器件的轴线之间 的角度Φ3散射光的方位角，即探测光学器件的轴线围绕旋转轴所成的角度9光束，激光束14光圈16反射镜17光阱18测试样本的进光面的图像19测试样本的出光面的图像21测试样本的人工缺陷的图像22深度，mm23长度，mm24光束的图像
权利要求
1.一种评估透明材料中的光学缺陷的方法，所述方法包括以下步骤a)用来自光源的光照射透明材料以便从光学缺陷产生散射光；b)以至少一个旋转角((ps)围绕穿过所述光学缺陷的旋转轴旋转透明材料；C)在旋转期间，用探测器测量相对于旋转轴成散射角(9sl)的散射光强度；d)确定步骤C中测量的散射光强度与围绕旋转轴的所述旋转角((Ps)之间的相关性；和e)通过先前测量的比较值来确定光学缺陷的尺寸和/或形状。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括测量根据所述旋转角相对于旋转轴成另 一散射角(es2)的散射光强度，并且确定以所述散射角(9sl)的所述散射光强度与以另一 所述散射角(9s2)的所述散射光强度之间的差别，并根据所述差别确定所述光学缺陷的类 型。
3.根据权利要求1所述的方法，其中照射透明材料利用沿旋转轴传播的光束来进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述光为白光、红外光、波长在可见光谱范围内的 光、紫外光或波长在深紫外光谱范围内的光。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述光源是激光器。
6.一种用于评估透明材料中的光学缺陷的仪器，所述的仪器包括光源，被设置为用来自光源的光照射透明材料，以便从透明材料中的光学缺陷产生散 射光；用于透明材料的支架，所述支架能围绕旋转轴旋转；用于探测散射光的探测器，所述探测器被设置成以与来自光源的光线路径成多个散射 角(9S)中的任何之一被定向；计算机辅助存储器单元；和信号传输器，所述信号传输器向计算机辅助存储器单元传输探测器的空间位置和旋转 角((ps);其中探测器测量与旋转角有关的散射光的强度，并且向计算机辅助存储器单元传输散 射光强度，并且其中计算机辅助存储器单元将散射光强度与各旋转角相关联或将散射光强 度分配给各旋转角。
7.根据权利要求6所述的仪器，其中光源产生沿支架的旋转轴传播的光束。
8.根据权利要求6所述的仪器，其中所述探测器包含CCD照相机和/或光电二极管阵列。
9.一种制造透镜、棱镜、光学窗口、用于DUV光刻的光学元件、步进器、受激准分子激光 器、晶片或计算机芯片、或包含所述计算机芯片的集成电路或电子单元的方法，所述方法包 含根据权利要求1所述的方法。
10.一种制造透镜、棱镜、光学窗口、用于DUV光刻的光学元件、步进器、受激准分子激 光器、晶片或计算机芯片、或包含所述计算机芯片的集成电路或电子单元的方法，所述方法 包含使用根据权利要求6所述的仪器。
全文摘要
评估透明材料中的光学缺陷的方法包括，用光照射材料以从缺陷产生散射光；围绕穿过所述缺陷的旋转轴旋转材料；用探测器测量与旋转轴成散射角(θs)的散射光强度；确定所测量的散射光强度与围绕旋转轴的旋转角之间的相关性；并且根据该相关性对缺陷的尺寸和/或形状进行表征。用于执行该方法的仪器具有光源、用于透明材料的可旋转支架、光敏接收装置以及成像光学系统，该成像光学系统用于将来自所述材料的特定角度范围内的散射光成像在接收装置的探测器表面上。
文档编号G01N21/88GK102128839SQ20101053754
公开日2011年7月20日 申请日期2010年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者A·赫奇, C·伦克, K·赫尔, L·奥尔特曼, M·洛泽, S·斯特罗姆 申请人:肖特股份有限公司