Голографическое устройство для регистрации вибраций в режиме реального времени

 

Изобретение относится к гологра фической виброметрии и может быть использовано для регистра1тии ультразвуковых вибраций объектов, которые испытывают в процессе регистрации случайные деформац1-ш и смешения . иелью. изобретения является расширение диапазона частот регистриуемых вибраций и повыше1Ф е помехоустойчивости по отношению к деформациям и смеи;енияу объекта за счет сокращения времени стираш-ш голограг-м. Устройство содержит лазер с делителем излучаемого нм пучка скета, фоточувствитель - ЫЙ элемент , установленный в области Пересечетщя опорного к объектного пучков, и прибор для регистрации инт;нс 1вности объектного пучка. Дополнительно имеется пс оч-тк скета в диапазоне длин вол-г АОС-чЮ км, направлений на фоточувствнтельный элемент, :три-- чем поапедкнй вып.олнен из полимерного материала определенного coc-i aBa. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТО-1ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

Ъе Г;р 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4032254/31-25 (22) 29.12.85 (46) 30.04.90. Бюл. N - l б (71) Институт биоор ганической химии им. M.M.Шемякина, Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева и Ленинградский политехнический институт им.M.È.Êàëèíèíà (72) Н, Г. Абдулаев, Ю.О;Еарменков, С.Ю. Зайцев, B.Á. 3î ñ è tìî â, В. П. Зубoâ, Н.M.Кожевников, Л.M,Лямшев и 1 .Б.Новикова (53) 772.99(088,8) (56) Островский 10. И .. Бутусов ? 11.11., Островская Г.В ° Голографическая интерферометрия. М.: Наука,, 1977, с. 336.

Князьков А. В., Кожевников H.M., Кузьминов Ю. C. и др. Энергообмек фазомодулированных световых пучков в динамической голографии.— 11;ТФ.

1984. т.54, вып.9, с. 1737-1741 (54) ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ УС1Р011СТВО ДЛЯ

РЕГИСТРА11ИИ ВИБРА .ИЙ В 1- Е)КРЕПЧЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕл1чНИ

Изобретение относится к голографической виброметрии и может быть использовано для регистрации ультразвуковых вибраций объектов., которые испытывают в процес" е регистрации случайные деформации и смещеьпюя.

Целью изобретения является расши,рение циапазона частот регистриуемых .вибраций и повышение помехоустойчивости по отношению к деформациям и смещениям объекта за счет сокращения времени стирания гол огр амм.

Применяют любой источкик сьета в указанном диапазоне длин волк спо„„SU„„) 473563 (S1)5 G 01 В 9/027, С 03 Н 1/04 (57) Изобретение относится к голографической виброметрии и может быть использовано для регистрации ультразвуковых вибраний объектов, которые испытывают в пропессе регистрации случайные дефоРмации и смешениЯ.1.елью изобретея я является расширение диапазона частот регистриуемых вибраций и повышение помехоустойчивости по отношению к деформациям и смешения объекта за счет сокрашения времени стирания гологра:.м, Устройство содеп— жит лазер с делитe=,åì излучаемс-о нм и?чка св ETа фоточувстви тель1ый эл г." мент, установленный v области перес ечения опорног". н обт.ектного;учков, H чрибор пчя >, 1-;.-- pа1ц, икт . нс-1в =о—

I сти объектного пуч:-:а. дополнительно g у

, р имеется ..„-оч: ;; кет- в дизпaaî -;е ,плин вол -: - -00- 0 нм, аправленкыи «Ъ».=. на фоточувствительныи .::òaìåíò, ричем пост г ий выло те Н3 голль =рис го материала акр E- :,åëе нгэго сс с- ава. —,I

1 з. и. ф-лы., 2 ил. 4 :.х собный создать так- 0 Gcâeûåнкость на пов ерхнс сти фот очувствнт ель ного элемента, котора» ускоряет в необходимое число раз гремя стирания голограмм.

Эта освешекность определяется из графика зависимости времени перезаписи голограмм ct освешгнносYH в указанном диапазоне дт;;н волн света.

Материал фотсчувствителт.ного элемен -a представя=.ет собой обратимый фотохромный! материaë (Ф>21), .-одержашчй полимерное свя з, юшее — метилцеллюлозу (М 5-, 7-80, 5.. .. :. мод фицирующ тю хи ми ч г скую доба в ну — полн э ти3

1473563 ленимин (ПЭИ) 19,5-45,37 и фотохромное соединение — светочувствительный белок бактериородопсин (БР) 7,6-12,0Х.

Фоточувствительный элемент может

5 быть выполнен в виде пленки, пластинки и т.п.

На фиг. 1 показана схема устройства, на фиг ° 2 приведена зависимость времени перезаписи голограмм от интенсивности света Е в диапазоне длин волн 400-420 нм.

Устройство содержит лазер 1 (например, серийный лазер ЛГ 52-2), делитель 2 излучаемого им пучка света (светоделительную пластинку), фоточувствительный элемент 3, выполненный, например, из ФХК состава,7: Щ

61,7 ° ПЭИ 28,4, БР 9,9, прибор 4 для регистрации интенсивности объектного пучка, источник 5 света в диапазоне длин волн 400-420 нм.

Устройство работает следуюшим образом.

Созданный лазером 1 пучок света 25 ! расщепляется делителем 2 на два пучка так; что один из них (объектный пучок) отклоняется и попадает на объект измерений, а .второй (опорный пучок) попадает прямо на фоточувствительны элемент 3 и, интерферируя с отразившимся от объекта пучком, записывает в фоточувствительном элементе фазовую голограмму. При этом фазовая модуляция объектного пучка, при35 обретенная вследствие отражения от вибрирующей поверхности объекта, преобразуется в модуляцию его интенсивности., которая и регистрируется прибором 4 для регистрации интенсивно- 40 сти объектного пучка.

Механизм записи голограмм в. используемом ФХМ следующий. При поглощении света содержащиеся в материале молекулы бактериородопсина переходят в дру-5 гую форму с полосой поглощения, смещенной относительно исходной (460700 нм), в диапазоне puma волн 400420 нм. Восприимчивость молекул меняется, вследствие чего записывается фазовая голограмма. Через определенное время молекулы бактериородопсина переходят в исходную форму, что делает запись обратимой. Время перехо— да в отсутствие освещения в диала55 зоне длин волн 400-420 нм определяется свойствами полимерного связующего и. температурой. При непрерывном освещении фоточувствительного элемента 3 источником 5 света переход молекул бактериородопсина в исходную форму ускоряется, при этом полное время записи и стирания голограмм при подходящей мощности источника света может достигать 50 мкс. Требуемую мощность источника света можно определить по графику фиг.2 °

Устройство обеспечивает за счет ускорения стирания голограмм повышение помехоустойчивости по отношению к деформациям и смещениям объекта, происходящим за время 5-10 мкс и больше. Повышение помехоустойчивости позволяет расширить область при— менения голографической виброметрии, в частности дает возможность контроля вибраций объектов вне специальных лабораторных условий, например объектов, являющихся элементами машин и конструкций в рабочем состоянии.

Фор мул аизобретения

1. Голографическое .устройство для регистрации вибраций в режиме реального времени, содержащее оптически связанные лазер, делитель пучка света, опорный и объектный каналы и обратимый фоточувствительный элемент, установленный в области пересечения опорного и объектного каналов, а также прибор для регистрации интенсивности объектного пучка, установленный в оптическом канале после фоточувствительного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот .регистрируемых вибраций и повышения помехоустойчивости по отношению к деформациям и смещениям объекта за счет сокращения времени стирания голограмм, оно дополнительно снабжено источником света в диапазоне длин волн 400-420 нм, оптически связанным с фоточувствительным элементом, причем последний выполнен из полимерного материала, содержащего в своем составе светочувствительный природный ретичаль-белковый комплекс, выделяемый из пурпурных мембран бактерий Н.halabium (бактериородопсин) при следующем соотношении компонентов, мас,Е:

Pетиналь-белковый комплекс 7,6-1 2,0

Полимерное связуюшее 88,0-92,4

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что полимерное

1473563 связующее используют при следующем соотношении к омпонентов, мас. 7:

54, 7-80,5

19, 5-45, 3

Метилцеллюлоза

Поли э тил енимин

2,0

05 и ог оа ог п Угу/

Фиг. 2

Составитель В. Аджалов

Техред И.Иоргентал Корректор А. Осауленко

Редактор Т. Клюкина

Заказ 2856 Тираж 500 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101