SU1649252A1 - Голографическое устройство дл контрол неоднородности прозрачных объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  и контрол  неоднородности прозрачных объектов. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности контрол  за счет получени  интегральных по исследуемому объекту характеристик неоднородности и упрощение устройства за счет использовани  однолучеаой схемы голографического интерферометра, а также расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечени  контрол  неоднородностей и деформаций движущихс  объектов и увеличение диапазона размеров контролируемых объектов. Излучение от источника t когерентного излучени  кол имируетс  коллиматором 2 и, проход  через контролируемый объект, укрепленный в держателе 4, попадает в плоскость регистрирующей среды 5, где интерферирует с расход щимс  после прохождени  фокусирующего объектива 3 пучком. Дифракци  дополнительного пучка на интерференционной картине приводит к его фокусировке за регистрирующей средой 5 При отсутствии неоднородностей в контролируемом объекте точка фокусировки находитс  на поверхности фоторегистратора 6. При наличии неоднородностей благодар  ограниченности апертуры фоторегистратора б излучение фокусируетс  а другую точку и сигнал на выходе фоторегистратора 6 уменьшаетс . 4 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  и контрол - неоднородности прозрачных объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности контрол  за счет получени  интегральных по исследуемому объекту характеристик неоднородности и упрощение устройства за счет использовани  однолучевой схемы голографического интерферометра а также расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечени  контрол  неоднородностей и деформаций движущихс  объектов и увеличение диапазона размеров контролируемых объектов.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - ход лучей в устройстве при контроле неоднородностей прозрачного объекта типа линз и трещин; на фиг. 3 - ход лучей в устройстве при контроле неоднородностей типа волнистости.

Устройство содержит расположенные последовательно на одной оптической оси источник 1 когерентного излучени , коллиматор 2, фокусирующий объектив 3, держатель 4 объекта, который может быть установлен с возможностью поворота вокруг оптической оси устройства, регисто

.&. Ю Ю СП N5

рирующую среду 5, котора  может быть самопро вл ющейс , и фоторегистратор 6, расположенный от регистрирующей среды 5 на рассто нии, равном рассто нию от точки А фокуса фокусирующего объектива 3 до регистрирующей среды 5, и выполненный с ограниченной апертурой.

Устройство работает следующим образом .

Излучение от источника 1 когерентного излучени  расшир етс  коллиматором 2 и пропускаетс  через контролируемый прозрачный объект, закрепленный в держателе 4. Часть коллимированного пучка, распростран юща с  непосредственно вдоль оптической оси, попадает в апертуру фокусирующего объектива 3, который преобразует пучок в расход щийс . После объектива 3 пучок проходит через прозрачный контролируемый объект и попадает на реги- стрирующую среду 5, на которой фиксируетс  картина интерференции расход щегос  и коллимированного пучков. При отсутствии неоднородностей в контролируемом объекте интерференционна  картина представ- л ет собой зонную пластинку Френел . Дифракци  коллимированного пучка на зафиксированной на регистрирующей среде 5 картине полос приводит к фокусировке пучка за средой 5. При отсутствии неоднород- ностей на контролируемом участке объекта точка фокусировки симметрична положению фокуса объектива 3 относительно регистрирующей среды 5 Расположенный в этой точке фоторегистратор б с ограничен- ной апертурой фиксирует максимальную интенсивность. В случае же наличи  неоднородностей излучение фокусируетс  не только в эту точку, поэтому из-за ограниченности апертуры фоторегистраторз б фикси- руетс  меньша  величина сигнала, котора  характеризует интегральную оценку неоднородности исследуемого прозрачного объекта.

Поскольку апертура фоторегистратора коллиматора ограничена размером используемой оптики, то дл  расширени  возможностей за счет расширени  диапазона размеров контролируемых объектов, держатель 4 может быть установлен с воз- можностью поворота вокруг оси, перпенди- кул рнойоптической оси устройства. 8 этом случае путем поворота объекта в держателе можно осветить всю поверхность ограниченным по апертуре коллимированным пуч- ком.

В случае контрол  неоднородности движущихс  прозрачных объектов регистрирующа  среда 5 может быть самопро вл ю- щейс , что обеспечивает одновременное считывание и запись интерференционной картины в реальном масштабе времени.

В случае контрол  неоднородностей прозрачного объекта типа трещин и сферических неоднородностей, образующих микролинзы , фоторегистратор 6 может быть выполнен с ограниченной апертурой диаметром d, удовлетвор ющим соотношению

,

где А -длина волны излучени  источника 1 когерентного излучени ; F - рассто ние от точки фокуса объектива 3 (точки А) до регистрирующей среды 5; D-диаметр зоны контрол , равный диаметру коллимированного пучка после коллиматора 2. В этом случае дефект, представл ющий собой короткофокусную линзу диаметром Л приводит к уменьшению сигнала на фоторегистраторе б в 1- A/D раз.

Если объект контролируетс  на дефект типа волнистости, то измен   апертуру фо- торегистрэтора 6, возможно регулировать чувствительность устройства к вы вл емой величине д волнистости. Если минимально допустимый перид волнистости равен 50, то апертура фоторегистратора выбираетс  диаметром d, удовлетвор ющим соотношению d A .

Claims (5)

1.Голографическое устройство дл  контрол  неоднородности прозрачных объектов , содержащее источник когерентного излучени  и расположенные по ходу излучени  коллиматор, держатель объекта, регистрирующую среду и фоторегистратор, и фокусирующий объектив, отличающее- с   тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  производительности, фокусирующий объектив установлен между коллиматором и держателем, источник когерентного излучени , коллиматор, фокусирующий объектив, держатель объекта, регистрирующа  среда и фоторегистратор установлены вдоль оптической оси устройства , а фото регистра тор выполнен с ограниченной апертурой и установлен от регистрирующей среды на рассто нии, равном рассто нию от точки фокуса фокусирующего объектива до регистрирующей среды.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что, с целью расширени  класса исследуемых объектов за счет обеспечени  контрол  неоднородностей и деформаций движущихс  объектов, регистрирующа  среда выполнена самопро вл ющейс .

3.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что, с целью увеличени  диапазона размеров контролируемых объектов, держатель выполнен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной оптической оси устройства.

4. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что, с целью обеспечени  контрол  неоднородностей типа трещин и линз, диаметр d апертуры удовлетвор ет соотношению

Ј

где Я - длины волны излучени  источника когерентного излучени ;

F - рассто ние от точки фокуса фокусирующего объектива до регистрирующей среды; D - диаметр зоны контрол .

5. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что. с целью обеспечени  контрол  неоднородностей типа волнистости, диаметр d апертуры удовлетвор ет соотношению

А ЯР d lЈгде 60 - минимально допустимый период волнистости.