Теневой прибор Советский патент 1981 года по МПК G01N21/45 

рйческой оси прибора и поворота вокруг осей, перпендикулярных плоскости главного сечения объективов и проходящих через центры коллиматорного и приемного объективов соответственно, осветительная и регистрирующая системы установлены с возмол иостью поворота вокруг осей, параллельных осям поворота объективов и проходящих через передний фокус коллиматорного объектива и задний фокус приемного объектива, а источник излучения выполнен с возможностью регулирования частоты излучения.

Аберрационное качество голограммных объективов зависит от условий голографирования и восстановления и может быть близким к идеальному при идентичности или оптимальном соотношении этих условий. При этом голограммный объектив может быть выполнен на плоской пластине небольшой толщины и имеет простую конструкцию. Фокусное расстояние голограммного оптического элемента определяется величиной /1 5, где Д.; -фокусное расву

стояние, заданное при его регистрации; |д, -5-отношение длин волн, используе 3

мых при восстановлении и записи элемента.

Таким образом, объектив теневого прибора, выполненный в виде голограммного фокусирующего оптического элемента, имеет переменное фокусное расстояние.

Регистрация голограммного элемента в коротковолновой области спектра обеспечит максимальную чувствительность измерений при работе теневого прибора в этой же области: идентичность условий регистрации и восстановления позволит обеспечить высокое аберрационное качество теневого прибора. Фокусное расстояние объектива при записи может быть выбрано любым. Значение угла отклонения лучей фазовым объектом и фокусное расстояние голограммного объектива с уменьшением длины волны источника света возрастает. Смещение частоты излучения в длинноволновую область спектра приводит к уменьшению фокусных расстояний коллиматорного и приемного объективов, чем обеспечивается возможность исследования фазовых объектов, вызывающих значительные отклонения лучей («грубых неоднородностей).

На чертеже приведена оптическая схема теневого прибора на основе голограммных объективов.

Теневой прибор содержит когерентный источник 1 монохроматического излучения с регулируемой частотой излучения, осветительную систему 2, голограммный коллиматорный объектив 3, голограммный приемный объектив 4 и регистрирующую систему 5. Исследуемый объект на чертеже не показан.

Прибор работает следующим образом.

Излучение определенной длины волны от источника 1 осветительной системой 2 направляется расходящимся пучком в коллиматорный объектив 3, иреобразуется им в ьараллельный пучок и фокусируется приемным объективом 4. Регистрирующая систе.ма формирует изображепие объекта и теневой картины.

После иерестройки частоты излучения коллиматорный и приемный объективы пе:ремещаются вдоль геометрической оси ирииора в противоположиых направлениях на

расстояние d и поворачиваются

на углы ±(q)

соответствеино.

при этом осветительная и регистрирующая системы поворачиваются на углы ±(+)2у (ссз -угол между осевыми лучами световых пучков при записи голограммного оптического элемента). При этом достигается максимальная дифракционная эффективность голограммных объективов для перестроенной частоты излучения.

Таким образом, выполнение коллиматорного и ириемного объективов теневого прибора в виде голограммных оптических элементов и использование источника света с регулируемой частотой излучения позволит при необходимости произвольно менять чувствительность теневого прибора посредством изменения фокусных расстояний объективов, не снижая энергетических характеристик прибора. Это достигается поворотом голограммных объективов, осветительной и приемной систем. Расширяется класс исследуемых объектов.

Сохранение условий зависи и эксилуатации голограммпых оптических элементов позволяет формировать световые волны, близкие к идеальным. Это приводит к повышению точности из.мерений.

Формирование световых пучков при записи голограммпых объективов с учетом построения оптимальной оптической схемы и конструкции теневого прибора позволит создавать высококачественные теневые приборы, отличающиеся простотой конструкции и удобством эксплуатации.

Формула изобретения

Теневой прибор, содержащий установленные последовательно осветительную систему с источником монохроматического излучения, коллиматорный и приемный объективы и регистрирующую систему, отличающ и и с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов, повышения точности измерений и упрощения конструкции, коллиматорный и приемный объективы выполнены в виде фокусирующих голограммных оптических элементов и устаМов-лены с возможностью перемещения вдоль геометрической оси прибора и поворота вокруг осей, перпендикулярных плоскости главного сечения объективов и проходящих через центры коллиматорного и приемного объективов соответственио, осветительная и регистрирующая системы установлены с возможностью поворота вокруг осей, параллельных осям поворота объективов и проходящих через передний фокус коллиматоркого объектива и задний фокус приемного объектива, а источник излучения выполнен с возможностью регулирования частоты излучения.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.Бекетова А. К. и др. Голографическая интерферометрия фазовых объектов. Л., Наука, 1979, с. 9-10.

2.Васильев Л. А. Теневые методы. Л., Наука, 1968, с. 14-21 (прототип).