1 西安工业大学光电工程学院， 陕西 西安 710032
2 西安电子科技大学理学院， 陕西 西安 710071
针对基片无损检测工作中缺陷粒子的清除问题，基于广义米氏理论，结合球形缺陷粒子对激光波束的散射理论，研究了沿基片水平方向入射高斯波束对介质球缺陷粒子的辐射力。根据连带勒让德函数及三角函数的正交关系，给出作用在高斯波束中介质缺陷球体粒子上的横向以及轴向辐射力的解析表达式，并分析不同参数对辐射力的影响。结果表明，随激光束腰半径的减小，辐射力峰值变大；随束腰半径增大，光轴的能量降低，散射力减小；随粒子折射率减小，散射力逐渐减小。工程上可通过减小激光波束束腰半径加大激光能量，以便更有效地清除缺陷粒子；亦可通过对辐射力的定量分析实现缺陷材质的检测。
散射 辐射力 广义米氏理论 基片 缺陷粒子
1 西安工业大学 光电工程学院, 西安 710032
2 西安电子科技大学 理学院, 西安 710071
为了给基片无损检测工程提供强有力的理论基础, 提出三种形态的缺陷粒子散射模型。针对基片与缺陷粒子的半空间问题, 吸收边界使用了广义完全匹配吸收层, 结合三波技术引入激励源给出相应的连接边界条件并将互易性定理应用到近远场外推中使过程简化。数值计算给出了镶嵌于基片中的多种几何体Cu和SiO2缺陷粒子的散射场的角分布及p偏振和s偏振下镶嵌Cu球体粒子的电场分布。结果显示：角分布和场分布跟粒子形态关系密切。椭球体散射场的震荡明显比柱体场震荡激烈。在s偏振下电场强度分布差值极小, 不利于通过分析场值分布特点反演缺陷特征值。因此建议工程上使用p偏振光对基片进行无损检测。
复合光散射 半空间方法 缺陷粒子 基片 composite light scattering half-space method defect particle wafer 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2731
