Импульсная голографическая установка Советский патент 1993 года по МПК G01B9/04 

Изобретение относится к рбласти исследования динамического напряженно-деформируемого состояния сооружений и конструкций методом фотоупругости.

, Известна киногрлографическэя уста новка, основанная на применении световых линий задержки. Установка предназначена для высокоскоростной регистрации быстро- лротёкающих процессов с интервалом меж-. ду кадрами около 40 не и не может быть использована для регистрации процессов в пределах 10-500 мкс. Кроме того, установка сложна а настройке и требует больших площадей для установки оптической линии задержки (до 20 м в длину).

Известна многокадровая голографиче- скай система регистрации быстропротекаю- щих процесс ов, основанная на принципе формирования динамического опорного пучка с помощькэ интерферометра ФАБРИ- ПЕРО. база которого изменяется путем изменения . величины импульсного

напряжения, приложенного к пьезокерами- чеекому основанию одного из зеркал. Установка обладает несколькими недостатками, главными из которых являются неадекватность восстановленного изображения фиксируемому предмету и сложность создания . мнргоимпульсного ступенчатого напряжения, воздействующего на пьезокрйстзлл интерферометра ФАБРИ-Л ЁРО.

Наиболее близким является двухим- пульсная голографическая установка для ис- следованиябыстропротекающих процессов. Содержащая два моноимпульсных источника света, связанных синхронизирующим устройством, поляризационный и два обычных светоделителя, оптические элементы для формирования предметного и двух опорных пучков, направленных на фотопластину (ФП).

Недостатком известной установки является низкая точность и производительность из-за невозможней и полученияголограмм

Ч

ю о

00

ю

СА

для трех и более моментов времени при одном импульсном воздействии на объект, а также высокая стоимость установки из-за использования двух импульсных йсточнй Ков света.

Целью изобретения является повУшё- ние точности и производительности установки за счет получения голограмм для трех

, моментов времени при одной экспозиции и

одном импульсном воздействии на объект и

снижение ее стоимости за счет сокращений

числа дорогостоящих импульсных источни. ков света.. .. : ,. ; ;-: . ;:-у.. .- .- / .. .::

Указанная цель достигается тем, что в

импульсную топографическую установку

. для .Динамических исследование , содержащей импульсный источник света поляризационный и обычный светоделители, оптические элементы, фотопластинку и блок

: синхронизации доподйительно установлены после светоделителя -в опорном пучке два полупрозрачных и одно обычное зеркало после каждого из кбторих перед расширителями установлены ячейки Поккёльса с nd- ляроидамн, причем ячейки Поккёльса Связаны через диоды и синхронизирующее устройство с оптическим затвором много- 1мпупьййрго источника света;; .. На фиг-i 2 изображена предлагаемая

установка, .;- - . . ; : .--Л .-- -. . .,: ..: - . .

. На фиг.2 прёдетав/тена блок-схема мм- йульсной голографической установки для Исследования динамического напряженно- деформируемого состояния сооружений и конструкций методом фотоупругости.

Установка содержит четырехммпульс- ный источник света 1, светодег ител и 2, кол- лиматор 3, исследуемый объект 4, фотопластинку 5, зеркало 6, оптические за - . творы, включающие в себя ячейку Прккель- са и поляроид 7, 8, 9, расширители ТО, блок синхронизации 11, диодную развязку 12 и устройство динамического воздействия на

исследуемых объект 13Установка работает следующим обра..- /ЗОМ .. . . . -.. :

Первая экспозиция фотопластины 5 производится первым световым импульсом вертикальной поляризации от источника : света t, возбуждаемого импульсом от блока синхронизации 11, одновременно с подачей импульса через устройство динамического воздействия 13 на объект исследования 4.

При этом часть светового пучка через светоделители 2, зеркало 6, оптические затворы 7, 8 9 и расширители .10 в качестве трех .опорных пучков вертикальной поляризации

также поступают на фотОпластину S. При этом одновременно с первым световым импульсом источника света и импульсом дина

мического воздействия на объект с блока синхронизации 11 через диодную развязку 12 подаются.управляющие импульсы на оптические затворы 7, 8,9, 5 Таким образом осуществляется первая экспозиция фотопластины 5 одновременно с динамическим воздействием на объект 4, когда волна только начала свое перемещение к исследуемой области.

0 Через заданное время задержки с блок,а Синхронизации поступает управляющий импульс на источник света 1 и через развязку 12 н,а оптический затвор 7, осуществляя вторую экспозицию фотопластины 5, когда вол5 на уже вошла в исследуемую зону объекта. Через заданную задержку времени прихо-.

- дит третий импульс на источник Света 1 от блока синхронизации и через диодную развязку 12 поступает на оптический затвор б, 0 осуществляя третью экспозинмю фЬтопда- стины 5 и с приходом четвертого импульса от блока синхронизации 11 через время за- : дёржкийа источник.света 1 и через диодную развязку 12 на оптический затвор 9 осуще-. 5 ствляется четвёртая экспозиция фотоппа- ретины.5.-/Л-...- ; .; .;:::..; ;.-.- ;.... .. . . ...; В результате на фотоппастинё после V проявления и закрепления получаем голо- rpiaMMbi волновых процессов для трёх задан- 0 ных моментоввремени. ; .; ;. : ;.., .:.; Экспериментальные исследована заявляемой импульсной топографической установки Показали, что точность

исследования напряжений в объекте увели- 5 чилась. за счет получения голограмм для

трех моментов времени на 15% по сравне- нию с прототипом, производительность в

три раза, а стоимость установки уменьшиласьнаЗО%.

0;.. .:.. .;.;,/:-:; -;.; -.. .

Формула изобретения Импульснаяголографическаяустановка для динамических исследований, содержа- щай импульсный источник света, располо5 женный по ходу Излучения светоделитель, установленные по ходу одного из разделенных пучков света держатель объекта и фотопластинку, установленные по ходу другого из разделенных пучков света зеркало и рас0 ширйтель пучка, и блок синхронизации, о т- л и чающаяся тем, что, с целью повышений производительности исследований, она снабжена двумя полупрозрачными зеркалами, расположенными последовательно по

55 ходу излучения между светоделителем и зеркалом тремя Дополнительными расширителями пучка, установленными по ходу пучков, отраженных соответственно от первого и второго полупрозрачных зеркал, тремя оптическими затворами, размещенными

51796893 6

по ходу излучения между соответственноляроида, входы которых электрически сей,

зеркалами и расширителями пучков и вы-заны с блоком синхронизации, а источник

полнёнными в виде ячейки Покхельса и по-света выполнен четырехимпульсным.

Изобретение относится к исследованию динамического напряжённо-деформированного состояния сооружений и конструкций методом фотоупругоети. Цель изобретения - повышение производительности исследований за счет получения голограммы для трех моментов времени при одном импульсном воздействии на обьект с одной экспозиций. Установку включает чё- Тырехимпульсный источник света и три оптических затвора в опорных пучках, после каждого из которых установлено по одному расширителю. Оптические затворы управляются через схему диодной развязки синхронизирующим устройством, связанным с импульсным источником света и устройст- . вом Динамического воздействия на объект. Через заданные задержки времени производится экспонирование фотопластинки, После проявления и закрепления которой получают голограмму волновых процессов для трех заданных моментов времени, 2 ил. ел С

Фиг. f

&е/9. 2

, 45 .