Способ определения глубины дефектов на поверхности объекта Советский патент 1988 года по МПК G01B9/02 G01B11/30 

4 Ю

00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения глубины раковин, треш,ин и других микродефектов на поверхности катодов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения. Пучок лучей от источника 1 некогерентного света направляют на наклонную плоскопараллельную пластину 2, покрытую светоделитель- ным слоем, и разделяют на два пучка, один из которых отражается от светоделительного слоя и образует первую ветвь интерферометра, вторая половина пучка, пройдя сквозь пластину 2, образует вторую ветвь. После прохождения первого пучка лучей объектива 3 и отражения от повер.хности объекта 7, а второго - от эталонного зеркала 5 оба пучка соединяют на поверхности разделительной пластины 2. В результате сложения двух пучков в фокальной плоскости окуляра 6 наблюдают систему интерференционных полос на изображении объекта 7. Далее передвигают объект 7, изменяя расстояние между объектом 7 и разделительной пластиной 2, до возникновения второй системы интерференционных полос в области дефекта. Измеряют расстояние между соответствующими интерференционными полосами каждой из двух систем и рассчитывают глубину дефекта по формуле. 2 ил. ( СЛ

. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения глубины раковин, трещин и других микродефектов на поверхности катодов.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения (до 3 мкм).

На фиг. 1 изображена оптическая схема устройства для реализации предлагаемого способа определения дефектов на поверхности объекта; на фиг. 2 - схема определения глубины дефекта.

Устройство содержит источник 1 немонохроматического света, разделительную пластину 2, объективы 3 и 4, эталонное зеркало 5 и окуляр 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Пучок лучей от источника 1 немоно хро- матического света направляют на наклонную плоскопараллельную пластину 2, покрытую светоделительным слоем и разделяют на два пучка, один из которых отражается от светоделительного слоя и образует первую ветвь интерферометра, вторая половина пучка, пройдя сквозь пластину 2, образует вторую ветвь. После прохождения первого пучка лучей через объектив 3 и отражения его от поверхности контролируемого объекта 7 и после прохождения второго пучка лучей через объектив 4 и отражения его от эталонного зеркала 5, наклоненного под углом оС, оба пучка соединяются на поверхности разделительной пластины 2 и наблюдаются в окуляре 6. В результате сложения двух пучков в поле 8 зрения окуляра 6 в области дефекта 9 наблюдают систему 10 интерференционных полос. Измеряют расстояние ЕЗ. между соседними интерференционными полосами. Перемещают объект 7 вдоль оси освещающего его пучка, изменяя расстояние между объектом 7 и разделительной пластиной 2, до момента наблюдения второй системы И интерференционных полос в области, не пересекающей дефект 9, и фиксируют положение этой системы в поле 8 зрения окуляра 6.

Расстояние измеряют между соответствующими интерференционными полосами

каждой из систем полос; между первой полосой из одной системы и первой полосой из другой системы или между второй полосой из одной системы и второй полосой из другой и т. д. Выбранной паре интерференционных полос соответствует определенная длина волны Я из диапазона длин волн Д-Я-+лД, которая и подставляется в расчетную формулу. Если расстояние измеряется между центральными полосами, то в

расчетную формулу подставляется длина волны, соответствующая средней длине волны видимого света. По полученным данным определяют глубину h дефекта по расчетной формуле

15

4

где Д-длина волны света;

расстояние между соответствующими интерференционными поло- сами первой и второй систем;

g -расстояние между соседними полосами.

Данная формула применима для измерения глубины дефектов на плоских поверхнос- тях. Однако, способ можно применять и для криволинейных поверхностей, вводя в расчетную формулу коэффициент К нелинейности.

Формула изобретения

Способ определения глубины дефектов на поверхности объекта, заключающийся в том, что освещают объект немонохроматическим пучком света, наблюдают систему интерференционных полос -В области дефекта, измеряют расстояние между соседними

полосами и определяют глубину дефекта, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, перемещают объект вдоль оси освещающего пучка све- та до момента наблюдения второй системы интерференционных полос в области, не пересекающей Дефект, фиксируют положение этой системы, а глубину дефекта определяют по расстоянию между соответствующими полосами двух интерференционных систем.

LCZ,2