薄膜厚度的非線上和線上的測量方法

非線上測厚指的是將生產好的薄膜取一些樣品拿到實驗室的測厚儀器上（包括機械式及光學式等等）過行檢測。由於這種非線上的測量只能抽樣檢測，而且只能等薄膜生產到了末端再通過人工檢測才能得出資料。對於現在越來越高的生產速度和厚度控制的自動化趨勢已經不相符了。

線上測厚是指在測厚過程中將測量結果即時的顯示給使用者或者控制系統，以便使用者或者控制系統能夠及時的對異常資料作出反應，實現厚度的自動控制。另外它還能夠24小時的與生產線同步檢測所有的薄膜厚度。

常見的線上測厚技術有β射線技術，X射線技術和近紅外技術。
• β射線技術
β射線技術是最先應用於線上測厚技術上的射線技術。β測厚儀是一種放射性同位素儀器，它利用Kr85或Pm放射源放射出的低能量β射線穿過薄膜後被部分吸收而減弱的原理對塑膠薄膜進行測量。在上世紀60年代就已經廣泛用於超薄薄膜的線上厚度測量了。它對於測量物沒有要求，但β感測器對溫度和大氣壓的變化、以及薄膜上下波動敏感。同時β射線是放射性物質，無論是Kr-85或pm-147，對人體與環境都會產生影響和危害，因而受到環保部門嚴格控制設備對於輻射保護裝置要求很高，而且信號源更換費用昂貴，Pm-147源可用5~6年，Kr85源可用10年，更換費用均在6,000美元左右。

• X射線技術
這種技術極少為塑膠薄膜生產線所採用。X光管壽命短，更換費用昂貴，一般可用2~3年，更換費用在5,000美元左右，而且不適用於測量由多種元素構成的聚合物，信號源放射性強。X射線技術常用于鋼板等單一元素的測量。

• 近紅外技術
該技術的原理是：利用不同物質對近紅外光線（1.0~3.0μm）的吸收特性來連續測量物質厚度。當紅外線穿過塑膠薄膜時，有一部分紅外光線被薄膜選擇性地吸收，這種選擇性吸收與波長有關。其波長為該薄膜的吸收波長。另一部分很少或不被塑膠薄膜所吸收，稱之為一般吸收，它幾乎與波長無關。我們選擇對薄膜具有強力吸收的3.4μm吸收波長和對薄膜不吸收的3.1μm參比波長，依據貝耳吸收定律，比較吸收波長和參比波長的信號變化，就可獲得薄膜材料的厚度值。

從它的工作原理可以看出，近紅外線測量精度高，具有快速測量和高解析度的特點；
測量穩定，不受環境溫度影響；薄膜在感測器間隙內抖動仍能保持對厚度測量的高精度；根據不同物質具有不同吸收波長的原理，可測量多層共擠材料每一層的厚度。
 

信可的近紅外線上測厚儀
信可的近紅外線上測厚儀根據擠出薄膜生產方式的不同分為兩種

• Optymex 吹塑薄膜用近紅外線上測厚儀
這種測厚儀運行在一個圓環形的軌道上，以每2~3分鐘一圈的速度繞著薄膜進行測厚。並把測量出來的資料顯示在觸摸屏上，同時傳送給自動厚度控制系統（比如自動風環），來實現自動厚度控制。它能夠測量透明的薄膜也能夠測量半透明或不透明的薄膜。
 

• Optyscan 平擠薄膜用近紅外線上測厚儀
這種測厚儀運行在一個往復式的軌道上，以每10m/min速度繞著薄膜進行橫向測量。並把測量出來的資料顯示在觸摸屏上，同時傳送給自動厚度控制系統（比如自動模頭），來實現自動厚度控制。
它具有相比X射線和β射線更小的測量點，最高可精確到1mm。而且由於近紅線是散射的光，因此它的發射和接收器可以做成一體，因此體積更小巧。