该装置可进行扭曲向列相液晶盒中液晶扭曲角的自动测量及其方位锚定能的计算[V. A. Konovalov, A. A. Muravski, S. Ye.Yakovenko, J. Pelzl, An Accurate Spectral Method for Measuring Twist Angle of Twisted Cells with Rubbed and Grooved Surfaces, SID Symp. Dig. Tech. Pap. 31, 1, pp. 620-623 (2000)]。
主要技术特点
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规格 |
参数 |
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相机-Lumenera Infinity 3-3UR |
280万像素 非制冷彩色CCD USB 3.0 |
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相机镜头接口 |
C-接口 标准 |
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光谱仪-Solar SC125-S11510 |
16位, 2048 像素 USB 2.0 |
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光谱范围 |
390-980 nm |
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光谱仪光学连接器 |
SMA905 |
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透射光源 |
卤素灯, 12V/20W |
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透射模式偏振类型 |
固定 0° / 90° |
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透射模式偏振光谱范围 |
400-1000 nm |
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反射光源 |
卤素灯, 12V/20W |
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反射模式偏振类型 |
固定 0° / 90° |
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反射模式偏振光谱范围 |
400-1000 nm |
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分析仪类型 |
0-360°步进电机 |
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分析仪光谱范围 |
400-1000 nm |
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分析仪步进电机精度 |
0.1°±0,05° |
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样品台类型 |
0-360°步进电机 |
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样品台步进电机精度 |
0.1°±0,05° |
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物镜工作距离增量 |
5×/0.1; 10×/0.15; 20×/0.38 |
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大孔径物镜 |
100×/0.9BD |
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方位锚定能测量 |
软件 |
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液晶盒厚度测量 |
软件 |
方位锚定能的自动测量
方位锚定能测量装置软件会自动执行一系列的计算机操作，包括液晶盒和光谱测量仪的样品台旋转以及分析仪和光谱测量仪的旋转。所有测量均在液晶样品的选定区域内自动进行，无需人工干预。自动数据采集及其对液晶盒旋转模型的计算机分析提供了液晶扭曲角φt的测定，并计算了方位锚定能常数Aφ。
测量参数*
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测量 |
范围 |
测量误差 |
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1 |
方位锚定能 |
10-6 − 10-3 J/m2 |
≤10%在中央子范围10-5 − 10-4 J/m2 |
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2 |
极向锚定能 |
10-5 − 10-2 J/m2 |
≤10%在中央子范围10-4 − 10-3 J/m2 |
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3 |
液晶盒厚度 |
1-50 μm |
±0.1 μm |
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4 |
光学轮廓 |
0-20 μm |
±10 nm |
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5 |
电光 |
0−10V 0−200V 10μs及以上 |
±0.005 V ±0.1 V ± 2 μs |
*通过基于带电气控制的偏光显微镜MICRO-200Т-01（选项1）和高速光学轮廓仪（选项2）的方位锚定能测量装置实现。
选项1 –电气控制
极向锚定能的测量
方法A：反射与电压（电光方式）
在扭曲向列相液晶盒中，在各种施加电压下的预倾角测量用于确定极向锚定 [A. Murauski, V. Chigrinov, H-S. Kwok, New method for measuring polar anchoring energy of nematic liquid crystals, Liq. Cryst. 36 (8), 779-786 (2009)]。
方法B：延迟与电压（电光方式）
将VA 液晶盒中各种施加电压下的相位延迟测量用于极向锚定测定[X. Nie, Y.H. Lin, T.X. Wu, H.Wang, Z.Ge, S.T. Wu, Polar anchoring energy measurement of vertically aligned liquid-crystal cells, J. Appl. Phys. 98, 013516 (2005)]。
方法C：电容与电压（电气方式）
在ECB和VA 液晶盒中，在各种施加电压下的同时测量电容，用于极向锚定测定[A. Murauski, V. Chigrinov, A.Murasky, F.S.-Y. Yeung, J. Ho, H-S. Kwok, Determination of liquid-crystal polar anchoring energy by electrical measurements, Phys. Rev. E 71, 061707 (2005)]. Polar anchoring coefficient can be defined without using the LC materials parameters (elastic and dielectric constants)。
额外的电气特性
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规格 |
参数 |
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高压放大器-THORLABS HVA200 |
20:1 bipolar, ±200V, 400V/μs |
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数据采集板National Instruments PCIe-6351 |
16bit DAC, ±10V, 2.86MS/s 方波信号在 >1MHz时, 变成三角信号 |
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光电测量 |
软件 |
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极向锚定能量测量 |
软件 |
选项2 –高速光学轮廓仪
基于在透射或反射模式下的平行多通道干涉光谱测量，可以使用自动测量装置，用于在玻璃或硅基板上厚度范围从10 nm到20+μm的薄膜涂层的微米，亚微米和纳米级厚度测量，加快数据分析和表面轮廓处理。
非常适合液晶透镜，液晶透镜阵列等的相位分布分析。
光学轮廓仪的附加特性
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规格 |
参数 |
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21-平行通道光谱仪-Solar S200MF |
21个通道同时光谱探测：5x物镜探头1毫米线宽，通道步长50 um |
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光学轮廓测量 |
软件 |