SU1392366A1

SU1392366A1 - Устройство измерени линейных размеров образца

Info

Publication number: SU1392366A1
Application number: SU864133023A
Authority: SU
Inventors: Арминас Валерионович Рагаускас; Людвикас Ионович Пранявичюс; Бронисловас Винцович Ясюленис; Людвикас Пятрович Аугулис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-04-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени расширение функциональных возможностей путем обеспечени измерени скорости эрозии поверхности твердого тела. Инфракрасный поток излучени падает на переднюю и заднюю поверхности образца 6. Отрагкенные от поверхностей лучи дают интерференционную картину, котора с помощью фотоэлектрического преобразовател 8 преобразуетс в электрический сигнал. Информаци о любой точке поверхности формируетс на дисплее фотоэлектрического преобразовател 8. Скорость эрозии поверхности твердого тела определ етс в блоке 14 вычислений. 2 ил. 5 (О

Description

со со

N5

СО

а te

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости эрозии твердого тела, контактирующего с химически активной или инертной газовой средой в нейтральном или ионизированном состо нии.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройст ва путем обеспечени измерени скорости эрозии поверхности твердого тела в процессе воздействи на него корпускул рными потоками.

На фиг. 1 изображена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма, по сн юща алгоритм обработки информационного сигнала.

Устройство содержит источник 1 инфракрасного излучени , последовательно расположенные по ходу излучени коллиматор 2 и светоделительную призму 3, предназначенную дл разделени инфракрасного излучени На взаимно перпендикул рные первый и второй пучки. Светоделительна призма 3 герметично встроена в переднюю стенку вакуумной камеры 4, в которой размещен по коду второго пучка дер- ;й:атель 5 образца 6. В вакуумной камере А размещен корпускул рный источник 7, предназначенньй дл формировани корпускул рного потока, воздействующего на образец 6. По ходу цер- вого пучка размещен растровый фотоэлектрический преобразователь 8, чувствительный к длине волны инфракрасного изл гчени . Устройство также содержит двухмерньй выходной прибор 9 и электронную схему обработки сигнала , включающую программируемый счетчик 10, последовательно соединенные лин ию 11 задержки, схему И 12, электронный ключ 13 и блок 14 вычислений. Сигнальный выход и выходы кадровой и строчной разверток фотоэлектрического преобразовател 8 соединены со входами двухмерного выходного прибора 9.

Выход строчных синхроимпульсов фотоэлектрического преобразовател 8 подключен ко входам программируемого счетчика 10 и линии 11 задержки. Вьпсод кадровых синхроимпульсов фотоэлектрического преобразовател 8 подключен ко второму входу программируемого счетчика 10. Первый и второй входы схемы И 12 подключены к выходам программируемого счетчика 10 и линии 11 задержки. Второй вход электронного ключа 13 подключен к сигнальному выходу фотоэлектрического преобразовател 8..

Устройство работает следующим образом .

Инфракрасное монохроматическое излучение от источника 1 поступает на коллиматор 2. Расширенный пучок параллельных инфракрасных лучей с коллиматора 2 поступает на светоделительную призму 3. Часть лучей падает

на образец 6, закрепленный в держателе 5 образца. Падающий на образец 6 пучок параллельных инфракрасных лучей частично отражаетс от передней стенки образца, а друга часть - от

задней его стенки. Отраженные от передней и задней стенок образца 6 лучи интерферируют и интерференционна картина несет информацию о состо нии поверхностей передней и задней стенок образца 6. Поверхность передней стенки образцов вл етс опорным зеркалом интерферометра. Интерференционна картина мен етс (смещаетс либо искривл етс ) с перемещением задней

стенки образца 6. Перемещение поверхности задней стенки образца 6 будет происходить из-за эффекта эрозии этой поверхности под воздействием корпускул рного потока, поступающего от корпускул рного источника 7. Светоделительна призма 3 проецирует интерференционную картину на растровый фотоэлектрический преобразователь 8, в котором оптическое изображение,

несущее информацию о поверхности образца 6, преобразуетс в электрический сигнал. С изменением интерференционной картины (т.е. по скорости перемещени ее полос) определ етс скорость эрозии образца. Если образец подвергаетс эрозии неравномерно по поверхности, то интерференционные линии на выходном дисплее фотоэлектрического преобразовател 8 искривЛЯЮТСЯ .

По искривлению интерференционных

полос контролируютс места неравномерности эрозии образца 6 и рельеф его поверхности, подвергаемьй эрозии. Дл выбора оператором координат х.; и. у. характерной lj-й точки по наблюдаемой динамической интерференционной картине U9(x,y,t) служит двухмерный выходной прибЗр9(фиг.2).

Скорость V;- (t) эрозии автомэтичес- ки измер етс устройством в характерной точке с координатами х; и у- после программировани счетчика 0 и линии 11 задержки. Программирование сводитс к тому, что в регистр пам ти с етчика 10 вводитс цифра, пропорциональна номеру i строки растра с координатой Х , а задержка линии 11 устанавливаетс по условию r,,y;/Vp, где VP - скорость разверт ки строки. При этом на выходе логической схемы И 12 периодически вьща- ютс импульсы с периодом повторени , равным периоду кадров растровой развертки фотоэлектрического преобразовател 8. Эти импульсы по вл ютс . в моменты времени tK, когда развертка i-й строки растра достигает точку с горизонтальной координатой vj (фиг. 2). При этом на выходе электронного ключа 13 формируетс импульсы напр жени , амплитуда которого

5

10

Claims

Формула изобретени

Устройство измерени линейных ра меров образца, содержащее источник инфракрасного излучени , предназначенный дл формировани излучени , прозрачного дл образца, оптически св занные с ним коллиматор и свето- делительную призму дл распределени потока излучени на взаимно перпендикул рные первый и второй пучки, вакуумную камеру, расположенные в ней держатель образца и корпускул рный источник, растровый фотоэлектричес- 15 кий преобразователь, расположенный ,по ходу первого пучка излучени , двухмерный выходной прибор и блок вычислений,сигнальный выходки выходы кадровой и строчной разверток ра стрового фотоэлектрического преобра зовател соединены с соответствующими входами двухмерного выходного прибора, отличающеес тем, что, с целью расширени функ20

равна Ug (х;,у; jt). Таким образом, 25 циональных возможностей путем обесвременна зависимость интерференционной картины в характерной ij-й точке с координатами к.; и у- преобразуетс в последовательность импульсов с пепечени дополнительно с измерением толщины образца динамического измере ни скорости его эрозии, оно снабжено программируемым с четчиком, управ

Формула изобретени

Устройство измерени линейных размеров образца, содержащее источник инфракрасного излучени , предназначенный дл формировани излучени , прозрачного дл образца, оптически св занные с ним коллиматор и свето- делительную призму дл распределени потока излучени на взаимно перпендикул рные первый и второй пучки, вакуумную камеру, расположенные в ней, держатель образца и корпускул рный источник, растровый фотоэлектричес- кий преобразователь, расположенный ,по ходу первого пучка излучени , двухмерный выходной прибор и блок вычислений,сигнальный выходки выходы кадровой и строчной разверток растрового фотоэлектрического преобразовател соединены с соответствующими входами двухмерного выходного прибора, отличающеес тем, что, с целью расширени функ

циональных возможностей путем обеспечени дополнительно с измерением толщины образца динамического измерени скорости его эрозии, оно снабжено программируемым с четчиком, управ

риодом, равным периоду кадровой раз- 30 л емой линией задержки, логическим

вертки, и амплитудой, равной момент- в (xi-,,tK), где

1 .у j 1 t ц )

t

ным значени м U,

,(ij)

и

&

1х;

,Vi

Af)+P.cos V(x;,y- ,)dt,

о

где А - формова амплитуда, источником которой вл ютс как собственный шум фотоэлектрического преобразовател 8, так и излучение образца 6 на волне (практически Адё:(0,01- 0,)6)А).

В блоке 14 вычислений вычисл етс величина толщины образца и скорость ее измерени , т.е. скорость эрозии:

Дм (t ) 77Г агссоэ

rui (t)-A,l

|где d

4 ir --- L A (t) - временна зависимость

толщины образца 6 в точке с координатами X; и у. : .. 1г /-j- 9 Г 91 и« . (t )-Ао

. 47 ° - -1- элементом И, электронным ключом, входы программируемого счетчика и управл емой линии задержки соединены с выходом строчных синхроимпульсов

растрового фотоэлектрического преобразовател , выход кадровых синхроим- пульсов которого соединен с входом сброса программируемого счетчика, входы логического элемента И соединены с выходами программируемого . счетчика и управл емой линии задержки соответственно, вход управлени электронного ключа соединен с выходом логического элемента И, другой

его вход г с сигнальным выходом растрового фотвдэлектричёского преобразо- вател , выход электронного ключа соединен с входом блока вычислений, светоделительна призма герметично

встроена в вакуумную камеру, держатель образца установлен между корпускул рным источником и светоделитель- ной призмой по ходу второго пучка излучени .