等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法
【專利摘要】一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其包含下列步驟。利用偵測器偵測等離子放電輝光，以取得數(shù)個光信號。利用感測電路擷取這些光信號，并將這些光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)個電信號。利用運(yùn)算單元根據(jù)這些電信號來進(jìn)行計算步驟，以獲得對應(yīng)等離子放電輝光的數(shù)個位置的數(shù)個光強(qiáng)度。利用影像重建單元根據(jù)等離子放電輝光的這些位置與對應(yīng)的光強(qiáng)度重建等離子放電輝光的影像。運(yùn)用此方法，可以非接觸的方式，有效偵測出等離子放電輝光的形狀、大小、溫度分布、顏色分布與閃爍行為，以及相對強(qiáng)度、絕對強(qiáng)度與強(qiáng)度分布，因此可達(dá)到即時監(jiān)控等離子處理的區(qū)域的效果。
【專利說明】
等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種監(jiān)控技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子裝置所產(chǎn)生的等離子的特性可用以評估等離子裝置的性能。在等離子特性的分析技術(shù)中，目前大都利用光柵光譜儀來偵測與分析等離子型態(tài)。然而，利用光柵光譜儀進(jìn)行偵測時，僅能得知等離子的物種與相對強(qiáng)度，而無法得知等離子的形狀與絕對強(qiáng)度等基本特性。
[0003]此外，現(xiàn)今尚未開發(fā)出可正確評估等離子的大小與形狀的技術(shù)。而且，也無可直接評估等離子的強(qiáng)度分布的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一目的就是在提供一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其可以非接觸的方式，有效偵測出等離子放電輝光的形狀、大小、溫度分布、顏色分布與閃爍行為，以及相對強(qiáng)度、絕對強(qiáng)度與強(qiáng)度分布，進(jìn)而可達(dá)到即時監(jiān)控等離子處理的區(qū)域的效果。
[0005]本發(fā)明的另一目的是在提供一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其可快速評估等離子放電輝光的特性。
[0006]本發(fā)明的又一目的是在提供一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其可利用電荷耦合元件(CCD)來作為偵測等離子放電輝光的偵測器，因此可降低監(jiān)控成本。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其包含下列步驟。利用偵測器偵測等離子放電輝光，以取得數(shù)個光信號。利用感測電路擷取這些光信號，并將這些光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)個電信號。利用運(yùn)算單元根據(jù)這些電信號來進(jìn)行計算步驟，以獲得對應(yīng)等離子放電輝光的數(shù)個位置的數(shù)個光強(qiáng)度。利用影像重建單元根據(jù)等離子放電輝光的這些位置與對應(yīng)的光強(qiáng)度重建等離子放電輝光的影像。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述的偵測器包含電荷耦合元件。
[0009]依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上述的偵測器包含電荷耦合元件與光放射光譜儀(optical emiss1n spectrometer，0ES)。
[00?0]依據(jù)本發(fā)明的又一實施例，上述的偵測器包含電荷親合元件與功率計(powermeter)。
[0011]依據(jù)本發(fā)明的再一實施例，上述的光信號包含數(shù)個光電子強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0012]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:
[0013]圖1是繪示依照本發(fā)明的一實施方式的一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法的流程圖；以及
[0014]圖2是繪示依照本發(fā)明的一實施方式的一種光學(xué)監(jiān)控等離子放電輝光的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0015]有鑒于目前并無可正確評估等離子的大小與形狀的技術(shù)，也無可直接評估等離子的強(qiáng)度分布的技術(shù)，因此本發(fā)明在此提出一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其利用光學(xué)方式進(jìn)行等離子放電輝光的偵測。借此，可以非接觸方式，有效且快速地評估等離子放電輝光的形狀、大小、溫度分布、顏色分布、閃爍行為、相對強(qiáng)度、絕對強(qiáng)度與強(qiáng)度分布等特性。因此，可達(dá)到即時監(jiān)控等離子處理的區(qū)域的功效。并且，由于本發(fā)明可采用電荷耦合元件來進(jìn)行等離子放電輝光的光電子強(qiáng)度的偵測，因此可降低監(jiān)控成本。
[0016]請同時參照圖1與圖2，其中圖1是繪示依照本發(fā)明的一實施方式的一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法的流程圖，圖2是繪示依照本發(fā)明的一實施方式的一種光學(xué)監(jiān)控等離子放電輝光的裝置示意圖。在本實施方式中，利用光學(xué)方式監(jiān)控等離子放電輝光200的特性時，可先進(jìn)行步驟100，以利用偵測器202來收集等離子放電輝光200所發(fā)出的光電子的光信號。偵測器202收集等離子放電輝光200的光電子的光信號時，可包含偵測這些光電子是自等離子放電輝光200的何處所傳來、以及這些光電子的強(qiáng)度。
[0017]在一些例子中，偵測器202可包含電荷耦合元件。電荷耦合元件亦可偵測出等離子放電輝光200的閃爍行為，例如閃爍次數(shù)與頻率，借此可得知等離子放電輝光200的穩(wěn)定性與品質(zhì)。此外，電荷親合元件可偵測到等離子放電輝光200的RGB值，以利判斷等離子放電輝光200的顏色是否符合需求。在另一些例子中，偵測器202可同時包含電荷耦合元件與光放射光譜儀，其中光放射光譜儀可偵測出等離子放電輝光200的物種以及每個物種的相對強(qiáng)度。在又一些例子中，偵測器202可同時包含電荷耦合元件與功率計，其中功率計可偵測出整個等離子放電輝光200的絕對強(qiáng)度。
[0018]如圖1與圖2所示，完成等離子放電輝光200的光信號的收集后，可進(jìn)行步驟102，利用感測電路204來擷取偵測器202所收集到的光信號，并將這些光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)個對應(yīng)的電信號。在步驟102中，感測電路204將來自等離子放電輝光200中各位置的光電子的強(qiáng)度的光信號分別轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電流強(qiáng)度的電信號。在一些例子中，感測電路204可設(shè)置在偵測器202上，且感測電路204與偵測器202電性連接，以利從偵測器202擷取光信號。
[0019]請繼續(xù)參照圖1與圖2，完成光信號的擷取與轉(zhuǎn)換后，可進(jìn)行步驟104，以利用感測電路204將所轉(zhuǎn)換得到的電信號傳送至運(yùn)算單元206，并利用運(yùn)算單元206整理所取得的電信號，且根據(jù)這些電信號進(jìn)行計算，借以獲得分別對應(yīng)等離子放電輝光200的眾多位置的光強(qiáng)度信號。也就是說，在步驟104中，運(yùn)算單元206經(jīng)過整理與計算后，可得到來自等離子放電輝光200的眾多位置中每個位置的光強(qiáng)度的對應(yīng)信號。這也表示，經(jīng)過整理與計算后，可獲得等離子放電輝光200的光強(qiáng)度的電信號分布，因此可由此光強(qiáng)度的電信號分布得到等離子放電輝光200的形狀、大小、顏色分布、絕對強(qiáng)度與相對強(qiáng)度，并可根據(jù)等離子放電輝光200的光強(qiáng)度分布而進(jìn)一步獲得等離子放電輝光200的溫度分布。此外，可從每一次偵測所得的光強(qiáng)度分布的變化而獲得等離子放電輝光200的閃爍行為。在一些例子中，運(yùn)算單元206與感測電路204電性連接，以利感測電路204將由光信號轉(zhuǎn)換而得的電信號傳送給運(yùn)算單元206。
[0020]針對電荷耦合元件所偵測到的等離子放電輝光200的光信號中的RGB值的運(yùn)算與分析，運(yùn)算單元206可對R值、G值與B值獨立分別運(yùn)算，亦可對R值、G值與B值的整體組合運(yùn)笪并ο
[0021]再次同時參照圖1與圖2，于運(yùn)算單元206完成電信號的整理與計算而得到等離子放電輝光200的光強(qiáng)度的電信號分布后，可進(jìn)行步驟106，以利用運(yùn)算單元206將等離子放電輝光200的光強(qiáng)度的電信號分布信息傳送給影像重建單元208。再利用影像重建單元208，且根據(jù)等離子放電輝光200的這些位置與對應(yīng)這些位置的光強(qiáng)度的電信號分布信息進(jìn)行重建，借以重建出所偵測的等離子放電輝光200的影像。在一些例子中，重建等離子放電輝光200的影像的步驟包含利用一優(yōu)化方式，例如去除影像雜訊方式或調(diào)整背景方式，以使所重建的等離子放電輝光200影像更為清晰。影像重建單元208與運(yùn)算單元206電性連接，以利運(yùn)算單元206傳送等離子放電輝光200的光強(qiáng)度的電信號分布給影像重建單元208?？蓪⒅亟ǔ龅牡入x子放電輝光200的影像顯示在顯示器上，借此可即時監(jiān)控利用等離子放電輝光200進(jìn)行等離子處理的區(qū)域的情況，以利線上工作人員進(jìn)行等離子裝置的性能的評估，借此可進(jìn)一步提升等離子處理程序的合格率。
[0022]由上述的實施方式可知，本發(fā)明的一優(yōu)點為本發(fā)明的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法可以非接觸的方式，有效偵測出等離子放電輝光的形狀、大小、溫度分布、顏色分布與閃爍行為，以及相對強(qiáng)度、絕對強(qiáng)度與強(qiáng)度分布，進(jìn)而可達(dá)到即時監(jiān)控等離子處理的區(qū)域的效果。
[0023]由上述的實施方式可知，本發(fā)明的另一優(yōu)點為本發(fā)明的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法可快速評估等離子放電輝光的特性。
[0024]由上述的實施方式可知，本發(fā)明的又一優(yōu)點就是因為本發(fā)明的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法可利用電荷耦合元件來作為偵測等離子放電輝光的偵測器，因此可降低監(jiān)控成本。
[0025]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何在此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其特征在于，包含: 利用一偵測器偵測一等離子放電輝光，以取得多個光信號； 利用一感測電路擷取所述光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換成多個電信號； 利用一運(yùn)算單元根據(jù)所述電信號來進(jìn)行一計算步驟，以獲得對應(yīng)該等離子放電輝光的多個位置的多個光強(qiáng)度；以及 利用一影像重建單元根據(jù)該等離子放電輝光的所述位置與對應(yīng)的所述光強(qiáng)度重建該等離子放電輝光的影像。2.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其特征在于，該偵測器包含一電荷親合元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其特征在于，該偵測器包含一電荷耦合元件與一光放射光譜儀。4.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其特征在于，該偵測器包含一電荷親合元件與一功率計。5.根據(jù)權(quán)利要求1的等離子放電輝光的光學(xué)監(jiān)控方法，其特征在于，所述光信號包含多個光電子強(qiáng)度。
【文檔編號】G01N27/62GK105938103SQ201510915185
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月10日
【發(fā)明人】李志勇, 徐逸明, 王立民, 周昭旭, 黃友俊, 陳彥政
【申請人】馗鼎奈米科技股份有限公司