Интерференционный способ измерения клиновидности оптических прозрачных пластин Советский патент 1976 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения клиновидности оптических прозрачных пластин. Известен интерференционный снособ измерения КЛИНОВИДНОСТИ оптических прозрачных пластин, заключающийся в том, что пучок света от оптического квантового генератора фокусируют с помощью объектива в плоскость отверстия экрана, за которым устанавливают контролируемую пластину, и по смещению центра образовавшейся интерференционной картины относительно центра отверстия экрана судят о контролируемом параметре. Недостатком известного способа измерения является сравнительно низкая точность измерений и малая производительность, обусловленные тем, что проверяемая пластина и измерительное устройство удалены друг от друга на большое расстояние. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений. Указанная цель достигается тем, что получают от контролируемой пластины при ее фиксированном положении прозрачную копию интерференционных колец, поворачивают пластину в ее плоскости на 180°, накладывают интерференционную картину на копию и по ширине муаровых полос, образовавшихся от наложения, измеряют клиновидность пластины. На чертеже приведена схема устройства, реализующего данный способ. Устройство содержит оптический квантовый генератор 1, объектив 2, экран 3 с отверстием в центре, прозрачную копию 4 с кольцовой интерференционной картиной. Сущность способа заключается в следующем...,.„,. С помощью объектива 2 выходящий из лазера пучок фокусируется в плоскость отверстия экрана 3 и направляется к проверяемой пластине 5, установленной приблизительно перпендикулярно к осевому лучу. Для удобства работы пластину следует располагать в горизонтальной плоскости на трех точечных опорах. Отраженные от поверхности пластины 5 пучки образуют две (Wi и W2) когерентные сферические волны. На экране волны налагаются друг на друга и создают интерференционную картину, имеющую вид концентрических колец, щирина которых убывает от центра к краю. Радиусы колец такой картины меняются по параболическому закону. Положение центра интерференционных колец зависит от величины угла а клина пластины 5. Если а 0, то центр колец совпадает с центром отверстия в экране 3. При центр колец смещается с центра отверстия к основанию клина. Величина смещения а, как известно, может быть определена с помощью формулы 2 en2L2 а -- ,(1) где п - показатель преломления материала проверяемой пластины; / - толщина пластины; L - расстояние от пластины до экрана. Измерение угла а рекомендуется проводить следующим образом. Сначала пластина 5 с помощью регулируемых опор устанавливается так, чтобы центр образовавщихся колец приблизительно сопадал с центром отверстия в экране. Затем, поместив в плоскость экрана фотопленку или фотопластину, получают на светочувствительном слое изображение интерференционных колец. После химической обработки и сущки пластину или пленку помещают на прежнее место. Если теперь клиновидную пластину повернуть в своей плоскости на 180°, то полученная от нее система интерференционных колец в плоскости экрана сместится на величину а, определяемую формулой 1. Наложенные друг на друга картины образуют систему муаровых прямых полос. Ширина их b связана с параметрами колец и смещением следующим соотношением где а - радиус центрального кольца интерференционной картины. В свою очередь а -.(3) Представляя формулы (1), (2) и (3) и рещая полученное уравнение относительно а, будем иметь л .. К 8Ьп b где /С - постоянный коэффициент. Точность измерения угла а предлагаемым методом в 10-12 раз выгие точности ближайщего аналога. Предлагаемый способ позволяет при сохранении высокой точности использовать установку небольщих размеров. Если контролю подлежит серия однотипных деталей, то фотографическое изображение интерференционной картины делается одно на всю серию. Ф о р м } л а изобретения Интерференционный способ из.мерения клиновидности оптических прозрачных пластин, заключающийся в том, что пучок света от оптического квантового генератора фокусируют с помон ью объектива в плоскость отверстия экрана, за которым устанавливают контролируемую пластину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, получают от контролируемой пластины при ее фиксированном положении прозрачную копию интерференционных колец, поворачивают пластину в ее плоскости на 180°, накладывают интерференционную картину на копию и по ширине муаровых полос, образовавшихся от наложения, измеряют клиновидность пластины.