Устройство для голографической регистрации информации Советский патент 1986 года по МПК G03H1/02 G01B9/21 

1

Изобретение относится к нэмери- тельной технике и может быть использовано в различных .областях ма шиностроения, оптической промышленности и приборостроения для непосред ственного сравнения макрорельефа исследуемой детали, обладаюп ей микроструктуройэ с макрорельефом эталонного образца, также обладающего микроструктурой.

На чертеже представлена оптическая схема устройства для получения контуров разностного рельефа поверхностей с использованргем названной кюветь.

Лазер 1 освещает кювету 2, содежащую прозрачное окно с плоской наружной поверхностью 3 и внутренней поверхностью 4, выполненной с рельфом, обратным рельефу эталона. Исследуемый объект 5 помещен в I-M- мерсионную среду. Результат интерференции пучка света, рассеянного объектом и отраженного полупрозрачным зеркалом 6, и опорного пучка 7 регистрируется на фотопластинке Запись производится методом двух экспозиций с изменением показателя преломления иммерсионной жидкости между экспозициями. Восстановленна волна идентична волне, рассеяной объектом, а ее фаза в данной точке восстановленного изображения

Ф Ф - Ф,

(1)

- фаза волны, рассеяной данной точкой объекта во время первой экспозиции, когда в кювете находится жидкость с показателем преломления Uj , - фаза волны, рассеянной

данной точкой объекта во время второй экспозиции, когда в кювете находится жидкость с показателем преломления п.

звестному соотношению между волны и оптической длиной

2Л

2/1

5f,

-r-SL.

(t) (2)

0

1013

где 8 f 5 С

2

длина оптического пути луча, рассеянного данной точкой объекта во время первой экспозиции; t-С, - длина оптического пути

луча, рассеянного данной точкой объекта во время второй экспозрп;ии; i - длина волны излучения. При этом

5 . Н + 2tn + 2hn

SE, Н + 2tn, -f- 2hn.

(3) (4)

где Н - длина оптического пути луча вне кюветы, одинаковая для всех точек объекта и обеих экспозиций;, t - расстояние, на котором

установлен исследуемый образец относительно внутренней поверхности окна кюветы, одинаковое для всех точек объекта во время одной экспозиции; h - отклонение макрорельефа поверхности исследуемого образца от макрорельефа поверхности эталонного образца, различное для различных точек объекта. Учитьшая (1) - (4), для фазы

восстановленной волны получают

Ф -г- tAn + А

;,

Ьлп

(5)

где ,1П п - tij разность показателей преломления иммерсионной жи,цкости во время первой и второй экспозиций.

Первая часть выражения (5) одинакова для всех точек объекта и ее можно не учитывать, а вторая часть меняется от точки к точке.

Цена одной интерференционной полосы Ah соответствует изменению фазы

50

лФ 2гг,

т.е.

дЬ

Л

2дп

Погрешность данного метода составляет порядка 10% от цены одной интерференционной полосы, определяющей разностный рельеф деталей. Ис3

пользование иммерсионной кюветы поз воляет исследовать поверхности с произвольной микроструктурой.

Выполнение внутренней поверхности прозрачного окна кюветы с рельефом, обратным рельефу эталона, на порядок повышает точность измерений. Минимальная цена полосы для данного вида деталей определяется средней высотой элементов их микроструктуры. Чтобы полученная интерференционная картина характеризовала разностньш макрорельеф деталей, необходимо выполнение условия

дЬ

где а - средняя высота элементов микроструктуры сравниваемых поверхностей.

Отсюда исходя из средней высоты

элементов микроструктуры разность показателей преломления

ли

2а

Максимально возможная цена полосы определяется величиной разностного рельефа.

2510134

Таким образом, выполнение внутренней поверхности прозрачного окна кюветы с рельефом, обратным рельефу эталона, приводит к совмещению функ- 5 ций окна и эталона в одной детали, обеспечивает одноступенчатость процесса получения контурных карт исследуемых объектов и способствует повышению точности измерения путем О непосредственного сравнения рельефа поверхности детали с эталоном.

Формула изобретения

Устройство для голографической регистрации информации, содержащее рптически связанные источник конкретного излучения, оптическую схему с иммерсионной кюветой, имеющей прозрачное окно с плоской наружной поверхностью, и эталоном, а также фотопластинку, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в качестве эталона использована внутренняя поверхность прозрачного окна, выполненного с рельефом, обратным рельефу эталона.

Изобретение позволяет повысить качество устройства для голографи- «ческого сравнения поверхностей деталей за счет увеличения точности измерений. В оптической схеме устройства внутренняя поверхность прозрачного окна иммерсионной кюветы выполнена с рельефом, обратным рельефу поверхности одной из сравниваемых поверхностей. 1 ил. к: сд

Составитель В. Аджалов Редактор Л. Пчелинская Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

4407/42

Тираж 436 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4