Голографический способ оконтуривания рельефа поверхности Советский патент 1992 года по МПК G01B9/21 G01B11/24 

Изобретение относится к метрологии и может найти применение при бесконтактном контроле рельефа поверхности гологра- фическими способами, основанными на использовании поглощающих сред.

Известен гологрзфичесхий способ определения рельефа поверхности, заключающийся в том, что помещают обьект в камеру, содержащую-поглощающую среду, освещают сбьект коллимироьанными пучками когерентного излучение г. различными длинами волн, записывают голограмму, регистрируют интерференционную картину на восстановленном изображении, по картине

интерференционных полос которой определяют рельеф поверхности объекта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения рельефа поверхности, заключающийся в том, что помещают обьект в камеру, содержащую поглощающую среду, освещают объект коллимированными пучками когерентного излучения с различными длинами волн, записывают голограмму, регистрируют интерференционную картину на восстановленном изображ нсш ипо расстоянию между интерференционными полосами и по значениям их интенсивноч о

vj

Ј О О

стей в максимумах и минимумах определяют абсолютный рельеф поверхности.

Однако этот способ позволяет определять абсолютный рельеф поверхности у ограниченного, класса исследуемых объектов.

Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет увеличения регистрируемой глубины окон- туривземой поверхности.

Указанная цель достигается тем, что го- логрэфический способ оконтуривания рельефа поверхности, заключающийся в том, что помещают объект в камеру, содержащую поглощающую среду, освещают объект кол- лимированными пучками когерентного излучения с различными длинами волн, записывают голограмму и регистрируют интерференционную картину на восстановленном изображении, по параметрам которой определяют абсолютный рельеф поверхности, отличающийся тем, что для освещения объекта формируют пучки с однородным распределением по их сечению, а интенсивности пучков выбирают из условия соотгетствия большей величины интенсивности пучка пучку, обладающему большим отношением коэффициента поглощения среды к соответствующей длине волны.

Чертеж поясняет предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Объект помещают в иммерсионную камеру, содержащую поглощающую среду. Зависимость коэффициента поглощения %и показателя преломления п этой среды от длины волны определяют предварительно. Голограмму регистрируют во встречных пучках в дыух длинах волн AI и Аг . При этом для освещения объекта используют коллимировзнные пучки с однородным распределением интенсивности по их сечению. Интенсивности пучков а выбирают из условия большей величины интенсивности ny-txa .пучку, обладающему большим отношением коэффициента поглощения среды к соответствующей длине волны 4 . На этапе восстановления относительный рельеф поверхности определяют по расстоянию между полосами на интерферограмме и известному глубинному интервалу AZ, задаваемому соотношением AiAz

о Г%

Г,2 ГИ

Информацию об абсолютном рельефе поверхности получают, сопоставляя интенсивности в максимумах интерференционных полос. Большая интенсивность в

максимуме соответствует точкам на объекте, расположенным ближе к окну иммерси- онноЯ камеры.

В качестве примера осуществления способа рассмотрим рассчитанное по формуле

«Ј .

M«,a.lfe ХМИ е

.-(т тг)

.8e,R,a.«t««I

WE-Srll

распределение интенсивности интерферен- ЦУЮННОЙ картини в зависимости от расстояния 2 Для клиновидного объекта с коэффициентом отражения поверхности RI (1-1, 2). Значения I нормированы на величину I (Z - 0). В качестве поглощающей среды используют пары натрия. Для расчета выбраны следующие параметры: AI 0.5898 мкм, #i - 0.004, m - 1,004, A2 - 0,62 мкм. #- 5,4x10 7, П2 1. Кривая 1 соответствует равенству Riaj - R232. а кривая 2 - Riai eR232. Уменьшение значений интенсивно

сти Q максимумах слева направо указывает

на соответствующий наклон клина. Расчет показывает, что контраст падает до уровня 0,2 на глубины 27.97 и 39,16 мкм для кривых 1 и 2, соответственно. Для данного случая

происходит увеличение регистрируемой глубины оконтуриваемой поверхности в 1,4 раза, что позволяет расширить класс исследуемых объектов.

Формула изобретения

Голографичсский способ оконтурива- нйв рельефа поверхности, заключающийся в том, что помещают объект в камеру, содержащую поглощающую среду, оспещзют объект коллимированными пучками

когерентного излучения с различными длинами волн, записывают голограмму-и регистрируют интерференционную картину на восстановленном изображении, по параметрам которой определяют абсолютный

рельеф поверхности, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов за счет увеличения регистрируемой глубины оконтуриваемой поверхности, для освещения объекта формируют пучки с однородным распределением интенсивности по их сечению и

выбирают пучки из условия соответствия

большей величины интенсивности пучка

пучку, обладающему большим отношением

коэффициента поглощомил среды к соответствующей длине волны.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и бьпь использовано при бесконтактном контроле рельефа поверхности способами, основанными на использовании поглощающих сред. Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет увеличения глуоини оконтуриваеной поверхности. Помещают исследуемый обьект в кз- меру, содержащую поглощающую среду. Формируют коллимировэнные пучки с однородным распределением интенсивности по их сечению из когерентного излучения с различными длинами волн. При этом величины интенсивностей пучхов выбирают из условия соответствия большей величины интенсивности пучка пучку, обладающему большим отношением коэффициента поглощения среды к соответствующей длине волны. Освещают сформированными пучками обьект и записывают на регистрир „;.;ой среде голограмму объекта. При nocci чов- лснии голограммы регистрируют интерференционную картину. По сопоставлению интенсивностей о максимумах интерференционных полос определяют абсолютный рельеф поверхности, а по распределению полос по объекту - относительный рельеф поверхности. ел w