标准规范下载简介
JJF 1967-2022 激光衍射法反射光栅校准规范.pdf中华人民共和国国家计量技术规范
JIF 19672022
Calibration Specification for Reflection Gratings byLaserDiffraction
国家市场监督管理总局发布
钢制楼栏杆施工组织设计Calibration Specification forReflection GratingsbyLaserDiffraction
JJF 19672022
本规范委托全国新材料与纳米计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人： 殷聪（中国计量科学研究院） 石春英（中国计量科学研究院） 参加起草人： 王建波（中国计量科学研究院） 程鑫彬（同济大学） 邓晓 (同济大学）
范主要起草人： 殷聪（中国计量科学研究院） 石春英（中国计量科学研究院） 参加起草人： 王建波（中国计量科学研究院） 程鑫彬（同济大学） 邓晓 (同济大学)
本规范适用于平均间距为（1402000）nm、能观测到衍射现象的一维或二维 光栅的校准。
本规范引用了下列文件： GB/T13962—2009光学仪器术语 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文 件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范
3.1光栅grating
一种表面排列大量精细的、相互平行的、等距的、周期性的、相同的结 件。其周期性结构既可以是直线阵列，也可以是沿直线排列的点阵。 注：此处光栅的定义与GB/T13962—2009《光学仪器术语》6.139中光栅的定义不 定义仅针对被校准对象的特征。 3.2反射光栅reflectiongrating 入射光与衍射光在光栅工作面同一侧的衍射光栅。 3.3间距pitch 光栅上相邻结构之间的距离。 注1：单位为nm。 注2：一般用结构的中心距确定间距，有些情况下也可以用结构的边界确定间距。 3.4平均间距meanpitch 由光栅上多个间距确定的间距的平均值。 注：单位为nm。 3.5利特罗结构Littrowconfiguration 反射光栅衍射时，衍射光与入射光重合时的光路结构。 3.6利特罗角Littrowangle 当反射光栅的衍射光与人射光重合时的衍射角。 注：单位为rad。 3.7二维光栅正交性orthogonalityof the2Dgrating 二维光栅上沿横向排列的点阵与沿纵向排列的点阵之间的夹角。 注：单位为rad。
一种表面排列大量精细的、相互平行的、等距的、周期性的、相同的结构的光学器 件。其周期性结构既可以是直线阵列，也可以是沿直线排列的点阵。 注：此处光栅的定义与GB/T13962一2009《光学仪器术语》6.139中光栅的定义不同。此处白 定义仅针对被校准对象的特征。 3.2反射光栅reflectiongrating 入射光与衍射光在光栅工作面同一侧的衍射光栅。 3.3间距pitch 光栅上相邻结构之间的距离。 注1：单位为nm。 注2：一般用结构的中心距确定间距，有些情况下也可以用结构的边界确定间距。 3.4平均间距meanpitch 由光栅上多个间距确定的间距的平均值。 注：单位为nm。 3.5利特罗结构Littrowconfiguration 反射光栅衍射时，衍射光与入射光重合时的光路结构。 3.6利特罗角Littrowangle 当反射光栅的衍射光与人射光重合时的衍射角 注：单位为rad。 3.7二维光栅正交性orthogonalityof the2Dgrating 二维光栅上沿横向排列的点阵与沿纵向排列的点阵之间的夹角。 注：单位为rad。
2 反射光栅refled
光栅利用光的衍射使光色散，色散角度取决于反射光栅平均间距和入射光的入射 角。在纳米几何量计量领域，光栅利用平均间距作为传递标准，被广泛应用于扫描电子 显微镜、扫描探针显微镜或光学显微镜等微纳测量仪器的放大倍数的校准。 光栅按结构可分为一维光栅和二维光栅。如图1所示，一维光栅结构是由大量等距 排列的刻槽或线条组成的，二维光栅结构是由按等距直线排列的点阵组成的。二维光栅 的间距是两条沿平行直线排列的点阵之间的距离。二维光栅的正交性是指沿横向排列的 点阵与沿纵向排列的点阵之间的夹角
图1光栅典型结构示意图
维光栅的间距；d，一二维光栅行方向间距；d， 二维光栅列方向间距： d.一对角线方向间距：一二维光栅正交性
测量范围：（140~2000）nm
反射光栅行方向结构阵列与列方向结构阵列之间的夹角
温度：（18～28）℃，每小时温度变化不超过1℃，被校光栅样板应在测量环境中稳 定不小于2h。 相对湿度：（10～90）%。 无明显振动
温度：（18～28）℃，每小时温度变化不超过1℃，被校光栅样板应在测量环境中 不小于2h。 相对湿度：（10～90）%。 无明显振动，
6.2测量标准及其他设备
校准用标准器见表1。
校准用标准器见表1。
表1标准器及技术要求
7. 1一维反射光栅平均间距
选定测量区域。测量区域为光栅中心区域，或根据客户需求选定。测量时，如果激 光光斑能够覆盖校准所要求的区域，则仅对该区域进行测量。如果激光光斑不能覆盖校 准所要求的区域，可选择多个位置进行测量。每个位置至少重复测量3次，得到各个位 置的间距平均值。再将所有测量位置的间距平均值取平均值，得到被校光栅的平均间 距。测量位置的选取需根据校准的具体需求而定，应具有代表性，且分布均匀。 调整标准装置和被校光栅。令激光束轴线穿过转台轴线。将反射光栅固定在转台 上，光栅表面被测区域的中心与转台的转轴重合。在转台转轴和光栅法线组成的平面 内，入射光与光栅法线的夹角β≤3.5mrad，如图2所示。绕光栅法线方向转动光栅， 调整光栅姿态，使转台转动时，衍射光斑的轨迹与转台的转轴垂直。当一1级衍射光位 于转台转轴和光栅法线组成的平面内时，接收器上的光斑位置为预设的零点。接收器到 光栅的光程应大于1m。
调整转台的转角，使入射光位于光栅法线的一侧，当一1级衍射光斑与预设零点重 合时，记录此时的转台角位置0L1。再次调整转台转角，使人射光位于光栅法线的另 侧，当一1级衍射光斑与预设零点重合时，记录此时的转台角位置9L2。计算两个角位 置差的绝对值，得到2倍利特罗衍射角の，见公式（1）：
度（20℃）下的光栅间距计算公式见公式
V 重复测量次数，N≥3
倒虹吸管涵洞施工方案7.2二维反射光栅平均间距
二维反射光栅的平均间距测量方法与7?1所述一维反射光栅平均间距的测量方法租 司。但是，需分别测量行方向间距d，和列方向间距d，。 按照7.1所述方法安装反射光栅，并调整其姿态，令反射光栅上点阵或线阵的行方 向与转台转轴垂直，即当转台转动时，所形成的衍射光斑的轨迹与转台转轴垂直。按照 7.1所述方法测量反射光栅行方向间距d，。然后，将反射光栅绕其法线方向转动，使 反射光栅上点阵或线阵的列方向与转台转轴垂直，即当转台转动时，所形成的衍射光斑 的轨迹与转台转轴垂直。按照7.1所述方法测量反射光栅列方向间距d，。
7.3二维反射光栅正交性
测量二维反射光栅正交性时，需分别测量二维反射光栅行方向间距d，、列方向间 距d，和对角线方向间距d。d，和d，的测量方法与7.2所述方法相同。测量对角线方 向间距d时，需将反射光栅绕其法线方向转动，直至对角线方向与转台转轴垂直，即 转动转台时，由对角线方向反射光栅产生的衍射光斑的轨迹与转台转轴垂直。按照7.1 所述方法测量反射光栅对角线方向间距dry。 二维反射光栅正交性可通过如图1b）所示的行、列方向间距d和d，，以及对 角线方向间距d计算得到，见公式（4）：
=arccos 2 d2 d2 d2
校准结果在校准证书上反映。校准证书至少包含以下信息： a）标题：“校准证书”； b）实验室名称和地址； c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）； d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识； e）客户的名称和地址； f）被校对象的描述和明确标识； g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的 收日期： h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明； i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； i）本次校准所用测量标准的溯源性和有效性说明； k）校准环境的描述； 1）校准结果及其测量不确定度的说明； m）对校准规范的偏离的说明； n）校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识； o）校准结果仅对被校对象有效的声明； P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明； q）对光栅被测区域所在位置的说明；X r）如果对光栅表面上的多个位置进行测量，则需列出各被测位置的测量结果。必 要时应给被测位置的出示意图
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所 决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔 不超过1年
一维反射光栅间距校准原始记录
国道303三标施工组织设计二维反射光栅间距校准原始记录