カバーガラスの厚さを測るにはどうすればいいですか?

カバー ガラスのサプライヤーとして、製品の品質を確保し、顧客の要件を満たし、業界標準を維持するには、カバー ガラスの厚さを正確に測定することが重要です。このブログ投稿では、カバー ガラスの厚さを測定するさまざまな方法、その原理、利点、制限について詳しく説明します。

1. 機械的測定方法

キャリパー測定

最も簡単で一般的に使用される方法の 1 つは、キャリパーを使用することです。ノギスは、直接的かつ比較的正確な厚さの測定値を提供できる精密測定器です。ノギスには大きく分けてノギスとデジタルノギスの2種類があります。

ノギスはノギススケールの原理に基づいて動作し、ノギスの種類に応じて最大 0.02 mm または 0.05 mm までの正確な読み取りが可能です。カバーガラスの厚さを測定するには、キャリパーのジョーの間にガラスを置き、ガラスの 2 つの表面に触れるまでジョーを静かに閉じます。次に、スケールの測定値を読み取ります。

一方、デジタルノギスは、電子センサーを使用してジョー間の距離を測定し、結果をデジタル画面に表示します。通常は最大 0.01 mm までの精度が高く、ノギスに比べて読み取りが容易です。

キャリパーを使用する利点は、そのシンプルさと低コストです。持ち運びが可能で、さまざまな環境で使用できます。ただし、厚さは1点でしか測定できず、測定者の熟練度やガラス表面の平坦度によって測定精度が左右される場合があります。

マイクロメータ測定

マイクロメーターは、ノギスよりも高い精度を提供するもう 1 つの機械的測定ツールです。ネジベースの機構の原理に基づいて動作し、最大 0.001 mm の精度で距離を測定できます。

マイクロメーターでカバーガラスの厚さを測定するには、アンビルとマイクロメーターのスピンドルの間にガラスを慎重に置きます。ガラスが 2 つの測定面の間に静かに保持されるまで、シンブルを回転させます。次に、スリーブとシンブルの測定値を読み取ります。

マイクロメーターは精度が高いため、正確な厚さ制御が必要な用途に適しています。ただし、ノギスと同様に 1 点のみで厚さを測定するため、測定プロセスに比較的時間がかかります。

2. 光学的測定方法

干渉計

干渉法は、光波の干渉に基づく高精度の光学測定技術です。光ビームが 2 つの部分に分割され、異なる経路を通過した後に再結合されると、干渉パターンが形成されます。この干渉縞を解析することで、カバーガラスの厚みを正確に求めることができます。

ガラスの厚さの測定に使用される干渉計には、白色光干渉計とレーザー干渉計の 2 つの主なタイプがあります。白色光干渉計は、厚さの測定に加えて高解像度の 3D 表面トポグラフィ情報を提供できるため、薄くて粗い表面のカバー ガラスの測定に適しています。一方、レーザー干渉計は、厚くて平らなガラスを高精度で測定するのに適しています。

干渉法の利点は、ナノメートルレベルに達する可能性がある非常に高い精度です。また、単一点だけでなく、ガラス表面全体の厚さプロファイルを測定することもできます。ただし、干渉計は高価であり、正確な結果を保証するには制御された測定環境が必要です。

偏光解析法

エリプソメトリーは、カバー ガラスの表面から反射された光の偏光状態の変化を測定する非破壊的な光学技術です。偏光の変化を分析することにより、ガラスの厚さと屈折率を決定できます。

この方法は、厚さがナノメートルからマイクロメートルの範囲のカバーガラスなど、非常に薄いカバーガラスを測定する場合に特に役立ちます。また、ガラスの光学特性に関する情報も提供できます。これは、カバー ガラスの光学性能が重要な用途にとって重要です。

エリプソメトリーの利点は、その高感度と非破壊的な性質です。ただし、複雑な光学設定とデータ分析が必要であり、測定精度はガラスの表面粗さや汚れによって影響を受ける可能性があります。

3. 超音波測定方法

超音波測定は、材料内の超音波の伝播時間が材料の厚さに関係するという原理に基づいています。超音波パルスがカバー ガラスに送信されると、超音波パルスはガラスの 2 つの表面で反射され、2 つの反射パルス間の時間間隔が測定されます。ガラス内の超音波の伝播速度を知ることで、ガラスの厚さを計算できます。

超音波測定の利点は、表面に直接触れずにガラスの厚さを測定できることであり、コーティング付きガラスの測定やインライン検査に適しています。多点の厚み測定も素早く行えます。ただし、測定精度は、密度や弾性率などのガラスの音響特性や、内部欠陥や不均一性の存在によって影響を受ける可能性があります。

適切な測定方法の選択

カバー ガラスの厚さの測定方法を選択するときは、いくつかの要素を考慮する必要があります。

• 精度要件: 光学アプリケーションやマイクロエレクトロニクスアプリケーションなど、高精度の厚さ測定が必要な場合は、干渉法やエリプソメトリーなどの光学測定方法が最適な選択となる可能性があります。一般的な産業用途では、ノギスやマイクロメーターなどの機械的方法で十分です。
• ガラスの種類と厚さの範囲: ガラスの種類や厚さの範囲によっては、異なる測定方法が適しています。たとえば、超音波測定は厚いガラスに適しており、エリプソメトリは薄膜ガラスに適しています。
• 測定環境: 干渉法などの一部の測定方法は、安定したクリーンな測定環境を必要としますが、ノギスのような他の測定方法は、より柔軟な環境で使用できます。
• コストと効率：測定機器のコストや測定効率も考慮する必要があります。機械的方法は比較的安価で操作が簡単ですが、光学的方法は通常より高価ですが、より高い精度とより包括的な測定機能を提供します。

カバーガラスサプライヤーとして、当社は以下を含むさまざまな高品質のカバーガラス製品を提供しています。光学コーティングガラス、アンチグレアパネル、 そしてARコート耐熱強化ガラス。当社では高度な測定技術を使用して、製品の厚さの精度と一貫性を確保しています。

当社のカバーガラス製品にご興味がございましたら、カバーガラスの厚み測定について詳しく知りたい方は、調達・交渉を承りますので、お気軽にお問い合わせください。当社は最高の製品とサービスを提供することに尽力しています。

参考文献

• スミス、J. (2018)。ガラス科学技術ハンドブック。スプリンガー。
• ジョーンズ、R. (2020)。先端材料のための光学計測学。ワイリー。
• ブラウン、A. (2019)。非破壊評価における超音波検査。エルゼビア。