[发明专利]一种基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法

权利要求书

1.一种基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，用于测量一具有陶瓷层的热障涂层，其特征在于，包括：

步骤S1：利用反射式太赫兹时域光谱系统垂直发射太赫兹脉冲至一完整的热障涂层，得到完整的热障涂层的该时域光谱图；

步骤S2：在步骤S1所述的时域光谱图中提取完整的热障涂层的前三次反射峰的时刻值，获取完整的热障涂层的相邻两次反射峰的时间延时Δt；

步骤S3：计算完整的热障涂层的陶瓷层的折射率n；

步骤S4：计算热障涂层的陶瓷层的初始厚度D；

步骤S5：取下所述热障涂层，对所述热障涂层进行冲蚀；

步骤S6：扫描冲蚀后的热障涂层，利用反射式太赫兹时域光谱系统发射太赫兹脉冲并对应于该冲蚀后的热障涂层的连续多个测量点测量得到多个时域光谱图；

步骤S7：在每个步骤S6所述的时域光谱图中分别提取冲蚀后的热障涂层的该测量点的第一次反射峰的时刻值，并与步骤S2提取的完整的热障涂层的第一次反射峰的时刻值作差得到差值ΔT，并根据该差值计算冲蚀后的热障涂层减薄的厚度ΔD；

步骤S8：根据计算得到的ΔD值，绘制成折线图，得到热障涂层的冲蚀形貌。

2.根据权利要求1所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S31：利用傅里叶变换分别得到步骤S1所述的时域光谱图中的前三次反射峰的频谱图；

步骤S32：在步骤S31所述的前三次反射峰的频谱图上分别读取前三次反射峰的光谱强度F_S、F_R1及F_R2；

步骤S33：根据前三次反射峰的光谱强度F_S、F_R1及F_R2计算完整的热障涂层的陶瓷层的折射率n；

步骤S34，多次重复所述步骤S32和步骤S33，并对折射率n取均值。

3.根据权利要求2所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，在所述步骤S32中，通过在0.3-0.5THZ的频段中选取任一频率点作为横坐标，在前三次反射峰的频谱图上读取对应的纵坐标的值为前三次反射峰的光谱强度F_S、F_R1及F_R2；且所述步骤S34重复选取0.3-0.5THZ的频段中的所有频率点来重复所述步骤S32和步骤S33。

4.根据权利要求2所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，步骤S33所述的完整的热障涂层的陶瓷层的折射率n为

其中，F_S、F_R1及F_R2分别为前三次反射峰的光谱强度。

5.根据权利要求4所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，热障涂层的陶瓷层的初始厚度D为

其中，c为光在空气中的传播速度，n为完整的热障涂层的陶瓷层的折射率，Δt为完整的热障涂层的相邻两次反射峰的时间延时。

6.根据权利要求1所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，所述冲蚀后的热障涂层减薄的厚度ΔD为

c为光在空气中的传播速度，ΔT为冲蚀后的热障涂层的测量点的第一次反射峰的时刻值与完整的热障涂层的第一次反射峰的时刻值的差值。

7.根据权利要求1所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，所述步骤S6的扫描沿一当前直线进行。

8.根据权利要求7所述的基于太赫兹技术的热障涂层的冲蚀形貌的测试方法，其特征在于，还包括步骤S9：将多条平行于当前直线的更新直线依次设为当前直线，并分别重复步骤S6-S8，得到热障涂层的位于多条平行的扫描直线上的冲蚀形貌特征。