Устройство для определения размеров малых объектов

 

Изобретение относится к измерительной технике, к определению размеров объектов оптическими методами. Цель изобретения - повышение точности , производительности определения и расширение класса измеряемых объектов посредством автоматизации процессов измерения, снятия отсчета и обработки результатов измерения. Устройство для определения размеров малых объектов содержит расположенные последовательно между микроскопом и третьим зеркалом призму Дове, четвертое зеркало, приспособление для смены объективов и диафрагм, переключатель , включенный между микроскопом и дифференциальным усилителем,электронный усилитель, вход которого соединен с переключателем, микроЭВМ, входы которой соединены с выходами фотоприемника, электронного и диффе- .релциального усилителей, а выходы - с электроприводами кареток координатного и предметного столов, Отсчетное приспособление выполнено в виде лазерного интерферометра и двух уголковых отражателей, один из которых закреплен на каретке координатного стола , а другой - на каретке предметного стола, а выход интерферометра соединен с входом микроэвм. При работе измеряемый объект устанавливают на измеряемую позицию с помощью электро- .привода, управляемого микроЭВМ. Развернутое в определенном положении изображение объекта с помощью призмы Дове контролируется фотоэлектрическим микроскопом по выходному сигналу электронного блока или дифференциального усилителя по заданному уровню освещенности. 2 ил. о $ (Л tarA GU СО СО 4аь 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (1% (11) д11 4 С 01 В ll/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4293878/24-28 (22) 29. 06 ° 87 (46) 30.03.89. Бюл. 9 12 (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии (72) В.М.Весельев и В.Д.Лизунов (53) 531.715.27(088.8) (56) Measurement and Control, 1974, N 2,,р.45-46.

Лизунов В.Д. Лазерный измеритель малых поперечных размеров. Информ. листок 1(39-80НТД ЦНТИ, Новосибирск, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РА3MEP0B MAJlbIX ОБЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, к определению размеров объектов оптическими методами.

Цель изобретения — повышение точности, производительности определения и расширение класса измеряемых объек" тов посредством автоматизации процессов измерения, снятия отсчета и обработки результатов измерения. Устройство для определения размеров малых объектов содержит расположенные последовательно между микроскопом и

Изобретение относится к измерительной технике, к измерению размеров объектов оптическими методами.

Цель изобретения — повышение точности, производительности определения и расширение класса измеряемых .объек третьим зеркалом призму Даве, четвертое зеркало, приспособление для смены объективов и диафрагм, переключатель, включенный между микроскопом и дифференциальным усилителем,электронный усилитель, вход которого соединен с переключателем, микроЭВМ, входы которой соединены с выходами фотоприемника, электронного и диффе.ренциального усилителей, а выходы— с злектроприводами кареток координатного и предметного столов, Отсчетное приспособление выполнено в виде лазерного интерферометра и двух уголковых отражателей, один из которых закреплен на каретке координатного сто- а ла, а другой — на каретке предметного стола, а выход интерферометра соединен с входом микроЭВМ. При работе

-измеряемый объект устанавливают на С измеряемую позицию с помощью электропривода, управляемого микроЭВМ. Развернутое в определенном положении иэображение объекта с помощью призмы

Дове контролируется фотоэлектрическим микроскопом по выходному сигналу электронного блока или дифференциального усилителя по заданному уровню освещенности. 2 ил.

4ь тов посредством автоматизации процессов измерения.

На фиг,l приведена структурная схема предлагаемого устройства для определения размеров малых объектов; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,I.

1469344

Устройство для определения размеров малых объектов содержит источник излучения — гелий-неоновый лазер 1, модулятор 2, телескопическую систему

3, диафрагму 4, зеркальную систему, состоящую из зеркал 5-7, направляющую излучение монохроматического источника на объект 8 измерений, установленный на каретке 9 предметного 10 стола !О. На каретке 9 установлен уголковый отражатель ll лазерного интерферометра 12. Перемещение каретки осуществляется при помощи электропривода 13, например шагового электродвигателя, управляемого микроЭВМ 14, ось которого соединена с винтовым механизмом перемещения каретки.

Над предметным столом установлен фотоэлектрический микроскоп 15 с до" полнительно введенными зеркалом 7,, призмой 16 Дове, приспособлением для установки сменных объективов или диафрагмы 17. Фотоэлектрический микро- 25 скоп связан с электронным блоком 18 и дифференциальным усилителем 19, электромагнитным реле и переключателем 20, а выходы электронного блока

18 и дифференциального усилителя свя- 30 заиы с вторым входом микроЭВМ 14.

Подсветка объекта при его установке на измеряемую позицию осуществляется при помощи осветителя со световодом 21, зеркал 22 и 23. Зеркало 22 вводится в случае установки объекта на измеряемую позицию и при фотометрировании края или центра изображения объекта 8. Для регистрации распределенияя интенсивности дифр акцион- 40 ной картины используется координатный фотоприемник 24, сигнал с которого поступает на вход дифференциального усилителя 25, а выход соединен с первым входом микроЭВМ 14. Фотоприемник

24 установлен на поворотно-рычажной системе 26, связанной с кареткой 27 координатного стола 28, на которой жестко закреплен уголковый отражатель 29 лазерного интерферометра 12, выход которого соединен с электронным блоком 30, а выход электронного блока соединен с третьим входом мик" роЭВМ 14.

Для перемещения каретки 27 используется электропривод 31, связанный с

55 выходом микроЭВМ. С целью уменьшения габаритов и удобного расположения узлов устройства в первый и во второй считывающие каналы лазерного интерферометра введены зеркала 32 и 33.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый объект 8 устанавливают на измеряемую позицию с помощью элек. тропривода 13, управляемого микроЭВМ

14, и развернутое в определенном положении изображение объекта с помощью призмы 16 Дове контролируется фотоэлектрическим микроскопом 15 по выходному сигналу электронного блока

18, при этом зеркало 7 устанавливают в положение "Выведено, а объектив и осветитель в положение "Введен".

Для реализации дифракционного метода измерения вводят зеркало 7.

Объектив заменяют на диафрагму и выводят осветитель 21, при этом пучок света от Не-Ne лазера l, пройдя модулятор 2, телескопическую систему 3, диафрагму 4, зеркальную систему, состоящую из зеркал 5-7, диафрагму, объект 8 измерения дифрагирует на нем и при помощи зеркала 23 направляется на фотоприемник 24.

Распределение интенсивности диф— ракционной картины регистрируется в плоскости сканирования координатного фотоприемника 24, и электрические сигналы с выхода фотоприемника поступают на вход дифференциального усилителя 25, выход которого связан с первым входом микроЭВМ. Расстояние между экстремумами дифракционной картины измеряется при помощи лазерного интерферометра 12, уголковый отражатель которого жестко закреплен на каретке 27 координатного стола 28. Перемещение каретки совместно с поворотно-рычажной системой 26 и установленного на ней координатного фотоприемника 24 осуществляется от злектропривода 31, управляемого микроЭВМ.

Выходной сигнал, поступающий с электронного блока 30 лазерного интерферометра 12>поступает на третий вход микроЭВМ. Сигналы, поступающие одновременно на первый и третий входы микроЭВМ, обрабатываются по заданной программе, и результаты измерения заносятся на цифропечать.

Для измерения периодических структур или отдельных элементов фотометрическим методом используется осветитель, зеркало 22, которое вводится перемещением сверху вниз и направляется световой поток, отразившийся от

5 146934 зеркала 23, на объект 8, при этом при помощи приспособления вводится объектив и выводится зеркало 7 °

Объект 8 измерения устанавливается на измеряемую позицию перемещени5 ем каретки 9, управляемой электроприводом 13, связанным с микроЭВМ 14.

Положение изображения объекта,развернутое в определенном направлейии

l0 призмой 16 Дове контролируется по выходному сигналу электронного блока

18 или дифференциального усилителя

19 по заданному уровню освещенности.

Формула изобретения

Устройство для определения размеров малых объектов, содержащее источник излучения и расположенные последовательно вдоль пучка излучения модулятор, телескопическую систему, диафрагму, два зеркала, фотоэлектрический микроскоп, третье зеркало, фотоприемник, координатный стол, каретку, установленную с возможностью 25 перемещения на столе, электропривод каретки, предметный стол, вторую каретку, установленную с воэможностью перемещения на предметном столе, 4

6 электропривод второй каретки, дифференциальный усилитель, вход которого соединен с микроскопом, и отсчетное приспособление, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, производительности определения н расширения класса измеряемых объектов, оно снабжено расположенными последовательно междумикроскопом и третьим зеркалом. призмой Дове, приспособлением для смены объективов и диафрагм, четвертым зерка» лом, и ер еключателем, включенным между микроскопом и дифференциальным усилителем, электронным усилителем, вход которого соединен с переключателем, микроЭВМ, входы которой соединены с выходами фотоприемника, электронного и дифференциального усилителей, а выходы - с электроприводами кареток координатного и предметного столов, а описанное приспособление выполнено в виде лазерного интерферометра и двух уголковых отражателей, один из которых закреплен на каретке координатного, а другой — на каретке предметного столов, а выход интерферометра соединен с входом микроЭВМ.

1469344

Составитель Б.Евстратов

Редактор Т.Парфенова Техред М,Дидык Корректор В.Гирняк

Заказ 1348/46 . Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Го

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101