Способ получения интерферрограммы при контроле изменения состояния объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений диффузно отражающих объектов методом спекл-интерферометрии. Целью изобретения является повышение чувствительности получаемой интерферираммы за счет сопряжения пучков +1 и -1 порядков дифракции. Для этого диффузный объект в недеформированном и деформированном состояниях записывают с помощью двухапертурного спеклинтерферометра на две фотопластины. Последовательно каждую из полученных стеклограмм подвергают обработке с помощью схемы оптической фильтрации, позволяющей выделить +1 и -1 порядки дифракции. Выделенные пучки записываются на фотопластине. Осуществляют пространственную фильтрацию полученной результирующей стеклограммы, выделяя пучки одинакового порядка дифракции, и получают интерферирамму с повышенной чувствительностью. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„14 911 (51) 4 С 01 В 9/021

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4335400/24-28 (22) 30.11.87 (46) 07.08.89.r«. N 29 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) Г.Б.Артеменко, С.А.Плохов, Г.П.Пызин и В.Г.Речкалов (53) 531.715 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

lI - 1366874, кл. G 01 В 9/071, 1988.. (54) СПОГОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРФЕРОГРАМMhI ПРИ КОНТРОЛЕ ИВМЕНГНИЯ СОСТОЯНИЯ

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений дифф зно отражающих объектов методом спекл-интерферометрии. Целью изобреИзобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано для определения перемещений диффузно отражающих объектов методами спекл-интерферометрии.

Цель изобретения — повышение чувствительности получаемой интерферограммы за счет сопряжения пучков +1 и — 1 порядков дифракции.

На чертеже представлена оптическая схема устройства, используемого для обработки спеклограммн в процессе реализации способа.

Устройство содержит объективы 1 и 2, пространственный фильтр 3, размещенный в плоскости, совпадающей с задней фокальной плоскостью объектива 1 и передней фекальной плостения является повышение чувствительности получаемой интерферограммн за счет сопряжения пучков +1 и -I поряд ков дифракции. Для этого диффузный объект в недеформированном и деформированном состояниях записывают с помощью двухапертурного спекл-интерферометра на две фотопластины. Последовательно каждую из полученных стеклограмм подвергают обработке с помощью схемы оптической фильтрации, позволяющей выделить +1 и -1 порядки дифракции. Выделенные пучки записываются на фотопластине. Осуществляют пространственную фильтрацию полученной результирующей стеклограммл1, выделяя пучки одинакового порядка дифракции, и получают интерферограмму с повышенной чувствительностью. 1 ил. костью объектива 2, и имеющий два апертурных отверстия, выделяющие волны +1 и -1 порядков со спеклограммы 4, размещенной в передней фокальной плоскости объектива I, и фотопластину 5.

Способ осуществляют спедующим образом.

Гпеклограмму исследуемого объекта регистрируют ца фотопластине с помощью двухапертурного спекл-интерферометра. затем к объекту прикладывают деформирующую нагрузку и на вторую фотопластину регистрируют спеклограмму деформированного объекта.

Пусть в используемом спекл-интерферометре диаметр апертурных отверстий в фильтре пространственных час3 1499110 тот много меньше фокусного расстояния изображающей системы, что позволяет считать световые волны, достигшие фотопластины, плоскими. Тогда комплексные амплитуды этих нолн н первой экспозиции можно записать следующим образом:

11, = А ехр(-i4p>dy/Л);

U = А, ехр (i4 faddy/Л);

1О

20 т = А exp (-i2llo((y + у)/Л3;

25 г = A exp t i2 7l a((y+gy)/Л).

35

40 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я (3)

= А ехр(-1.4 1Ге((у+Ду) /Л)+ В 2

Далее спеклограммы, имеющие амплитудное пропускание, определяемое выражениями (3), поочередно подвергают обработке с помощью схемы оптической фильтрации, представленной на чертеже.

Для перезаписи спеклограммы 4 последовательно устанавливают в прецизионный поэиционер и освещают плоской световой нолной. Так как волна, соответствующая нулевому порядку дифракции, задерживается фильтром 3, то уравнения снетовых волн, достигаю-. щих фотопластины 5 н перной и втоU = A exp (-i2 7lio(y/3);

U = Aexp(i2 Кр(y/Л), где у — координата исследуемой точки; апертурный угол изображающей системы; длина волны используемого излучения.

При сдвиге объекта на неличину

Ду во второй экспозиции комплексные амплитуды будут следующими:

В выражениях (1) и (2) комплексный коэффициент отражения поверхности объекта не учитывается, так как он входит в качестве множителя на ранних условиях но все уравнения и н последующем при записи уравнения интерференции выносится за скобки.

После фотохимической обработки фотопластины спеклограммы недеформированного и деформированного состояний представляют собой транспаранты с коэффициентами амплитудного пропускания t> и 7 соответственно. й, =1 А ехр(-i4 (7ы у/Яy В, ", рой экспозициях, можно записать в нид«

П = А «хр (-i41(d(y+LLy)/Ë);

11 = А ехр f i4j7d(y+g y) /Л 1, где верхние индексы указывают соответственно на первую и вторую экспозиции, соответствующие недеформированному и деформированному состоянию объекта. Спеклограммы регистрируют на фотопластине 5.

После проявления фотопластины 5 ее Koэффициент амплитудного пропускания имеет вид

= g А,ехр(-i8Му/Л) +

+ g А ехр (-i 8 Пс((у+д у) /Д ). (5) Из сравнения выражений (3) и (5) видно, что чувствительность нозраста«т вдвое.

Вновь записанную спеклограмму обрабатывают с помощью оптической пространственной фильтрации и, выделив пучки одинакового порядка дифракции, соответствующие деформированному и недеформированному состоянию объекта, наблюдают интерферограмму с повышенной чувствительностью, несущую информацию о перемещениях исследуемого объекта.

Способ получения интерферограммл ири контроле изменения состояния объекта, заключающийся в том, что освещают диффузно отражающий объект. когерентным излучением, записывают на отдельные фотопластины спеклограммы объекта в первоначальном и конечном состояниях, последовательно каждой из спеклограмм осуществляют восстановление объектного поля, путем оптической пространстненной фильтрации выделяют пучки заданного порядка дифракции и записывают их на фотопластинке, восстанавливают полученную двухпозиционную спеклограмму и путем оптической пространственной фильтрации вьщеляют пучки одного порядка дифракции до получения интерферограм1499110 ции, Составитель В.Бахтин

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 4677/36 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ 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 мы,отличающий с ятем, что, с целью повнщения чувствительности, спеклограммы записывают с по мощью двухапертурного спекл-интерАе- рометра, а при осуг1ествлепии оптической пространственной фильтрации выделяют пучки +1 и -1 порядков дифрак