WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«УДК 535.247 А.И. Буть, А.М. Ляликов ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КАРТИН, СНИЖАЮЩИЕ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ МАЛОЙ ...»

УДК 535.247

А.И. Буть, А.М. Ляликов

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КАРТИН,

СНИЖАЮЩИЕ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ МАЛОЙ КЛИНОВИДНОСТИ ПЛАСТИН

Возрастающие требования к метрологическим характеристикам угловых мер, качеству

плоскопараллельных и клиновидных пластин, используемых в современных интерферометрах,

лазерной и другой оптоэлектронной технике, требуют создания новых и совершенствование

известных методик измерения угла клиновидности пластин [1, 2].

Уменьшение относительной погрешности измерений угла клина достигается повышением чувствительности отображения информативного параметра в интерференционных картинах. Под чувствительностью измерений [3] применительно к определению угла клина, следует понимать параметр, пропорциональный отношению количества полос в сформированной интерферограмме клиновидной пластины на единице ее длины к величине угла клина.

Таким образом, для косвенных интерферометрических измерений, где для определения угла клина измеряется период интерференционных полос, это достигается увеличением количества интерференционных полос на изображении клиновидной пластины.

В работе предложены комбинированные способы повышения чувствительности измерений, сочетающие разворот клиновидной пластины относительно нормали к её поверхности на 180 градусов и поочередную настройку полос в двух её изображениях, формируемых с помощью интерферометра бокового или реверсивного сдвига [4, 5, 6].

На рис. 1 изображена оптическая схема голографического интерферометра, предназначенного для реализации предложенных комбинированных способов.

Для формирования двух раздельных изображений клиновидной пластины может использоваться интерферометр бокового или реверсивного сдвига. Для случая использования интерферометра сдвига интерферометр 8 рис. 1 построен на базе классического интерферометра типа Маха-Цендера, который обеспечивает кроме относительного бокового сдвига между интерферирующими пучками также регулировку ширины и ориентации полос в интерференционной картине.

Линейные размеры исследуемой клиновидной пластины 5 в направлении бокового сдвига не должны превышать 1/3 диаметра зондирующего светового пучка, что регулируется с помощью телескопических систем 3, 4 и 6, 7.

Рисунок 1 – Оптическая схема голографического интерферометра бокового сдвига. 1 – лазер гелийнеоновый; 2 – зеркало; 3, 4 – телескопическая система, 5 – исследуемая клиновидная пластина;

6,7 – телескопическая система, 8 – малогабаритный интерферометр бокового сдвига; 9 – опорная голограмма; 10 – объектив; 11 – диафрагма с отверстием, 12 – плоскость наблюдения интерференционной картины Для исключения систематической погрешности измерений, вызванных аберрациями оптической системы, интерферометр снабжен опорной голограммой 9, которая записывается в данной схеме на первом этапе эксперимента в оптически сопряженной плоскости с зоной размещения исследуемого объекта 5 при сдвиге s, задаваемом между интерферирующими пучками на выходе интерферометра 8, превышающем линейные размеры исследуемой пластины 5.

После записи и обработки опорной голограммы она устанавливается в прежнее место.

Интерферометр настраивается до получения интерференционной картины в полосах бесконечной ширины. После чего клиновидную платину 5 (рис. 1) разворачивают относительно нормали на угол

180.

При восстановлении голограммы 9 (рис. 1) по нормали к голограмме будут распространяться пара волн. Первая волна формируется при дифрагировании волн в первый порядок, а вторая волна формируется при дифрагировании в нулевой порядок дифракции. Данная пара волн фокусируется объективом 10, выделяется отверстием в диафрагме 11 и в плоскости 12 образует интерференционную картину в полосах бесконечной ширины в виде пары раздельных изображений клиновидной пластины (правого и левого), промодулированных интерференционными полосами (рис. 2б).

Рисунок 2 – Интерференционная картина клиновидной пластины при настройке интерферометра на полосы бесконечной ширины: а – полученная в двухлучевом интерферометре Маха-Цендера с опорной волной; б – полученная по разработанной методике после разворота клиновидной пластины.

Чувствительность увеличена в 2 раза Интерференционная картина вида рис. 2б ничем не отличается от интерференционной картины, полученной в двухлучевом однопроходном интерферометре – рис. 2а.

Сравнивая картины рис. 2а и рис. 2б видно, что за счет разворота клиновидной пластины происходит удвоение чувствительности (удвоению количества полос) при формировании в реальном масштабе времени безаберрационных интерференционных изображений клиновидной пластины.

Для дальнейшего повышения чувствительности измерений при формировании пары интерференционных изображений клиновидной пластины можно использовать поочередную настройку полос в левой и правой областях, ограниченных контурами изображений исследуемой клиновидной пластины, до получения бесконечно широкой полосы. Таким образом, поочередно для оптической обработки формируются две интерферограммы в виде парных изображений клиновидной пластины. Для получения бесконечно широкой полосы в левом или правом изображениях клиновидной пластины (рис. 2б), можно изменить направление распространения только одной из освещающей голограмму 9 (рис. 2) волны, оставив направление распространения второй волны, без изменения. Интерференционные картины, образующиеся при поочередных настройках, представлены на рис. 3 (а и б).

Рисунок 3 – Интерференционные картины при настройках на бесконечно широкую полосу в областях левого (а) и правого (б) изображений клиновидной пластины Из изображений рис. 3 видно, что при поочередном достижении бесконечно широкой интерференционной полосы в одной области изображения пластины, в других областях интерферограммы формируются изображения пластины с удвоением количества полос по сравнению с интерферограммой изображенной на рис. 2б, а по сравнению с двухлучевым интерферометром рис. 2а, количество полос увеличилось в четыре раза, что соответственно увеличило точность измерений метода.

Для снижения погрешности измерений малой клиновидности прозрачных пластин методом голографической интерферометрии в схеме рис. 1. для формирования двух изображений клиновидной пластины в качестве интерферометра 8 может использоваться малогабаритный интерферометр реверсивного сдвига, построенного, например, на базе интерферометра МахаЦендера с дополнительным зеркалом. Интерферометры реверсивного сдвига создают две волны, фронты которых деформированы исследуемым объектом симметрично относительно диаметра как оси симметрии. В этом случае для повышения чувствительности способа формирования интерференционных изображений, также как и для интерферометра бокового сдвига, предложено сочетать разворот клиновидной пластины и последовательную настройку полос в ее левом и симметричном правом интерференционных изображениях. Интерференционные картины, полученные по данной методике представлены на рис. 4 (б, в).

Рисунок 4 – Интерференционные картины клиновидной пластины полученные:

(а) до применения методики в двулучевом интерферометре, (б) после разворота пластины и при поочередной настройке правой (б) и левой (в) интерферограмм на полосы бесконечной ширины Сравнивая интерференционные картины (рис. 4а) и (рис. 4б, 4в) можно утверждать, что методика позволяет снизить относительную погрешность измерений в четыре раза.

Таким образом, поочередно формируют интерферограммы, а для определения угла клина измеряются периоды Pl и Pr полос в левой (рис. 3a, рис 4б) и правой (рис. 3б, рис.

4в) интерферограммах:

–  –  –

ЛАЗЕРНАЯ АТОМНО-ЭМИССИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПОЛИМЕРОВ

Лазерная атомно-эмиссионная спектроскопия (ЛАЭС) – это метод качественного и количественного анализа объектов, основанный на испарении (абляции) вещества и возбуждении эмиссионных спектров атомов лазерным излучением [1]. Высокая чувствительность ЛАЭС, а также возможность анализа диэлектриков (в отличие от электрических источников возбуждения спектра) позволяет использовать данный метод для анализа диэлектрических изделий, в частности, изготовленных из различных полимеров. Целью данной работы было исследование особенностей одноимпульсной и двухимпульсной лазерной абляции полимеров, а также создание методик качественного анализа пластика, позволяющих выявить в образце микроколичества металлов, накладывающих ограничения на повторную переработку данных материалов.

Исследования проводились на лазерном спектрометре LSS-1, производства совместного белорусско-японского предприятия «LOTIS-TII» (Минск). В качестве источника испарения образца и возбуждения спектров атомов использовался двухимпульсный Nd:YAG-лазер с активной модуляцией добротности. Основные параметры лазерного излучения: длина волны – =1064 нм; частота следования импульсов – 10 Гц; длительность на полувысоте – 15 нс; энергия Еимп 1075 мДж;

временной интервал между сдвоенными лазерными импульсами t = 0100 мкс (шаг 1 мкс). При фиксированных значениях энергии накачки и межимпульсного интервала энергия обоих импульсов одинакова. Нулевой межимпульсный интервал соответствует одновременному воздействию на поверхность двух лазерных импульсов, что можно рассматривать как одиночный лазерный импульс, мощность которого равна суммарной мощности сдвоенных импульсов. Все исследования проводились в атмосфере воздуха при нормальном давлении.

Для исследования особенностей одноимпульсной и двухимпульсной абляции полимеров были зарегистрированы спектры чистого титана и оксида титана в полимерной матрице в одноимпульсном (t=0 мкс) и двухимпульсном (t=10 мкс) режиме (рис. 1). Энергия в обоих случаях составляла 50 мДж, число импульсов в точку – 10. Из приведенных данных видно, что для чистого титана переход от одноимпульсной к двухимпульсной абляции приводит к многократному (6 – 8 раз) увеличению интенсивности спектральных линий Ti. При t=10 мкс в спектре наблюдаются линии, интенсивность которых при t=0 мкс была на уровне фона. Для оксида титана в полимере переход от одноимпульсной к двухимпульсной абляции при фиксированной энергии и мощности излучения приводит лишь к двукратному увеличению интенсивности. При этом увеличение t от 0 до 10 мкс не вызывает появление в спектре других линий титана, как это имело место при абляции чистого

Похожие работы:

«CASE-STUDY Смирнова Ж.И. РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕЛЕРАДИОВЕЩАНИЯ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В озникновение и распространение телерадиовещания в прошлом веке привело к формированию различных моделей регулирования этой сферы, обладающей эффектами, характерными...»

«слабее. В о б о и х с л у ч а я х з о н ы в л и я н и я в ы т я н у т ы вдоль р е к в одном случае вдоль С е в е р н о й Д в и н ы, а в д р у г о м вдоль О н е г и. / °т \ Двинская Н\\жЗфо ( губа / 1.4 :-ч:цеверодвинск_ ^Архангельск Новодвиншщ.Самбдед Щ X о vr •' \ Холмогорн / ^ Рис. 7.2. С х е м а з о н и р о в а н и я территории по степени п о в р е ж...»

«Мцcа ноeмвріа въ ‹-й дeнь. Пaмzть сщ7енном§ника ґvгустjна [бэлsева], ґрхіепcкпа калyжскагw и3 б0ровскагw.     Мцcа ноeмвріа въ ‹-й дeнь. Пaмzть сщ7енном§ника ґvгустjна [бэлsева], ґрхіепcкпа калyжскагw [и3 б0ровскагw].*1 На вели1цэй вечeрни. [Поeмъ:] Бlжeнъ мyжъ: №-й ґнтіфHнъ.На ГDи, воз€вaхъ: стіхи6ры, [на },] глaс...»

«© 1992 г. в.в. ильин ПОСТКЛАССИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВОЗНАНИЕ: КАКИМ ЕМУ БЫТЬ? ИЛЬИН Виктор Васильевич — доктор философских наук, профессор философского факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. В нашем журнале публикуется впервые. Дух преобразований нашего времени, обеспеченный столь капитальными явлениями, как крушение тоталитарной систем...»

«Санкт-Петербургский государственный университет Научно-исследовательский институт менеджмента НАУЧНЫЕ ДОКЛАДЫ O.M. Удовиченко Понятие, классификация, измерение и оценка нематериальных активов (объектов) компании: подходы к проблем...»

«тельных нервов". В 1907 г. В.К. фон Анреп избран по первому разряду городских избирателей в III Государственную думу как член Союза 17 октября в Санкт-Петербурге. В Думе вошел в бюджетную комиссию и в комиссию по народному образованию (в последней был председателем); в плен...»

«ники) мигрируют в южные районы ДВ экорегионального комплекса, в частности на юг Приморского края и за его пределы — в Китай, на п-ов Корея и Северные Японские островов. К ближним мигрантам кроме вышеперечисленных видов относятся большие подорлики, обыкновенные канюки и мохноногие курганники, зимующие в Южном...»

«110/2013-25868(2) ВОСЕМНАДЦАТЫЙ АРБИТРАЖНЫЙ АПЕЛЛЯЦИОННЫЙ СУД ПОСТАНОВЛЕНИЕ №18АП-3935/2013 г. Челябинск 26 июня 2013 г. Дело №А76-9110/2012 Резолютивная часть постановления объявлена 19 июня 2013 года. Постановление изготовлено в...»

«Социальное конструирование реальности Трактат по социологии знания Бергер П., Лукман Т. Berger, P. L., Luckmann, T. The Social Construction of Reality. A Treatise on sociology of Knowledge. 1966. Бергер П., Лукман Т. Социальное к...»

«РЕ П О ЗИ ТО РИ Й БГ П У ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине "Этика социальной работы" предназначен для научно-методического обеспечения профессиональной подготовки специалистов по социальной работе, создан в соответствии с требованиями образовательных программ и образова...»

















 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.