Photonix 2022 s-Nova-850H 출품

올해 12월 7일 수요일부터 9일 금요일까지 일본 도쿄 마쿠하리 멧세에서 개최된 Highly-functional Material Week의 Photonix 부분 전시회에 노비텍(Novitec)이 참가하여 제품 전시를 하였다. 해당 부스에서는 미터랩(Meterlab)에서 개발된 제품을 전시하였으며, 미터랩의 연구개발진들도 함께 참가하였다. 특히, 이번 전시회에서는 작년에 이어 고속 분광기 s-Nova 시리즈와 이를 사용한 두께와 굴절률 동시 측정 장치인 t-Nova 시리즈 뿐만 아니라, 노비텍의 g-Nova3D 카메라를 사용하여 미터랩에서 새롭게 개발한 초분광 이미징 분광기인 s-Nova-850H를 이용하여 필름과 유리의 두께 프로파일 측정 시연도 선보였다.

그림 1. 노비텍 부스 전경

노비텍 부스에 노비텍과 미터랩의 회사 소개와 함께, 고속 분광기 s-Nova 시리즈, 광학식 두께 측정기 t-Nova 시리즈, 초분광 이미징 분광기 s-Nova-H 시리즈에 대한 소개를 위한 배너를 설치하였고, 그 앞에 각각의 제품 시연 장치를 설치하였다. 왼쪽에는 제품 카탈로그들과 소개 영상으로 제품 홍보를 하였다.

그림 2. 두 가지 종류의 커버 글라스 두께 프로파일 측정 모습

그림 3. 코팅 필름과 커버 글라스 두께 프로파일 측정 모습

그림 2와 그림 3은 이번 전시에서 첫 선을 보인 초분광 이미징 분광기 s-Nova-H 시리즈의 시연 모습이다. s-Nova-850H의 파장 대역은 s-Nova-850과 같이, 750 nm에서 950 nm 대역이다. 파장 축의 픽셀 개수는 1024 개이며, 파장 분해능은 0.2 nm이다. 공간 축의 채널 수는 1280 개이다. 이는 s-Nova-850H 한 대를 사용하여 분광 데이터 한 장을 획득하였을 때, 1280 대의 s-Nova-850의 분광기를 사용하여 각각의 위치에서 분광 데이터를 동시에 획득하는 것과 같다. 작동 거리 75 mm에서 최대 측정 길이는 88 mm이다. 작동 거리가 늘어나면 최대 측정 길이도 길어지게 되며, 고객의 수요에 따라 변경이 가능하다. 초분광 이미지의 획득 속도는 최대 42 Hz이며, 8 bit 이미지로 획득 가능하다. 측정 대상의 굴절률을 1.5로 가정하였을 때, s-Nova-850H의 두께 측정 가능 범위는 10 μm에서 300 μm까지이다. 또한, 전시에서는 반사형 구성으로 시연하였지만, 광원과 측정 시편, 초분광 이미징 분광기가 일직선 상에 놓인, 투과형 구성도 가능하다.

그림 4. 초분광 이미징 분광기를 이용한, 두께 프로파일 측정의 과정

그림 5. 초분광 이미징 분광을 이용한 두께 프로파일 측정 프로그램 화면

s-Nova-H 시리즈를 이용한 두께 프로파일 측정의 과정을 간단히 나타내면, 그림 4와 같다. 한 방향으로 이동하는 측정 대상물에 s-Nova-850H을 사용하여 이동 방향에 수직 방향으로 그림 5의 왼쪽 이미지와 같은 초분광 이미지를 획득한다. 각 공간 상에서 간섭 스펙트럼을 푸리에 변환으로 분석하여 두께를 계산하면, 오른쪽 하단과 같이 선(line)의 두께 프로파일을 얻을 수 있다. 측정 대상물이 공정에서 컨베이어 벨트로 이송될 때, 갈바노 미러와 같은 별도의 기계적인 구동 없이 이차원의 두께 프로파일을 측정할 수 있다. 이번 시연에 사용된 측정 대상물로는 두께 20 μm의 코팅 필름과 두께 90 μm, 100 μm인 커버 글라스의 전체 두께 프로파일을 측정하는 것을 시연하였다.