Способ определения компонент вектора перемещения диффузно отражающих микрообъектов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений микрообъектов методом голографической интерферометрии. Целью изобретения является расширение диапазона измерений за счет исключения влияния локализации и величины смещения на возможность регистрации интерферограммы объекта. Для этого при формировании объективом 7 изображения объекта 13 создают с помощью диафрагмы 8 с щелевой апертурой 9 спекл-структуру, ориентированную вдоль направления тангенциальной компоненты вектора перемещения объекта 13. Записывают увеличенное изображение объекта 13 с ориентированной спекл-структурой на голограмму 10 с помощью коллимированного опорного пучка. Полученную голограмму освещают опорным пучком и регистрируют фоторегистратором 11 интерференционную картину за голограммой 10 по ходу распространения опорного пучка. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ I 504498 (5П 4 С 01 В l l / l 6

Е...1!ЫЗЙ.1;1

1 ! ь Lл : l .>Ьв l

Е:,". Ь " С: <, й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4369983/24-28 (22) 29.01.88 (46) 30.08.89. Бюл. Il- 32 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В,Г.Бахтин, О.Н.Перк, В.П.Костюченко и Л.М,Глухов (53) 531.781.2(088.8) (56) Вест Ч. Голографическая интерферометрия. M.: Мир, 1982, 504 с.

Клименко И.С. Голография сфокусированных иэображений и спекл-интерферометрия. М. Наука, 1985, с. 67-70. (54) . СПОСОБ ОПРЕ) (ЕЛЕНИЯ KOMIIOHEHT

ВЕКТОРА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ДИФФУЗНО ОТРАЖАЮП1ИХ МИКРООБЬЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений микрообъектов методом голографичес2 кой интерферометрии, Целью изобрете- ния является расширение диапазона измерений эа счет исключения влияния локализации и величины смещения на воэможность регистрации интерферограммы объекта. Для этого при формировании объективом 7 иэображения объекта 13 создают с помощью диафрагмы 8 с щелевой апертурой 9 спеклструктуру, ориентированную вдоль направления тангенциальной компоненты вектора перемещения объекта 13.

Записывают увеличенное изображение объекта 13 с ориентированной спеклструктурой на голограмму 10 с помощью коллимированного опорного пучка. Полученную голограмму освещают опорным пучком и регистрируют фоторегистратором 11 интерференционную картину за голограммой 10 по ходу распространения опорного пучка.

2 с.п. ф-лы, 1 ил.

4498

3 150

Изобретение относится к измерительной технике для измерения перемещений микрообъектов методом голографической интерферометрии.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений эа счет исключения влияния локализации и величины смещения на возможность регистрации интерферограммы объекта.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ определения компонент нектора перемещения диффузио отражающих микрообъектов.

Сущность способа заключается в следующем. При испольэонании голографической интерферометрии сфокусированных увеличенных изображений микрообъектов расстояние между изображением и плоскостью локализации пстерференционной картины в К раэ (1< — коэффициент увеличения оптической системы) больше, чем в пространстве объектов. Это приводит к тому, что если данный тип перемещений приводит к локализации картины не «а поверхности объекта, то в пространстве изображений в силу ограниченной глубины резкости системы регистрации одновременно нельзя регистрировать полосы и объект в направлении распространения объектного пучка. Это ограничивает те:— нологические возможности известного технического решения-прототипа.

Для устранения этого ограничения регистрация осуществляется в изобретении в направлении распространения опорного пучка. Эксперименты показали, что при таких условиях регистрации интерферограмма локализуется на всем пути опорного пучка, что позволяет одновременно наблюдать как объект, так и полосы.

Однако при использовании круглой апертуры линзы таким образом можно регистрировать ограниченный диапазон перемещений. При смещении индивидуальных спеклон на расстояние, большее их размера, происходит декорреляция волновых полей и, как следствие, исчезновение интерференционной картины. Поскольку смещение спеклов происходит в направлении тангенциальной компоненты вектора пЕремещения, то формирование спекл-структуры, ориентированной в этом направлении, позволяет расширить диапазон смещений, при ко!

О !

35 . 40

55 торых существует интерференционная картина. В устройстве для реализации способа ориентирования спеклструктуры осуществляют путем диафрагмы с щелевой апертурой, ныполненной и установленной в предлагаемом устройстве.

На чертеже приведена схема предгагаемого устройства.

Устройство,, реализующее способ, содержит источник 1 когерентного излучения, расположенный по ходу излучения светоделитель 2, расположенную по ходу одного иэ разделенных пучков систему 3 формирования опорного пучка с коллиматором расположенную по ходу другого иэ разделенных пучков систему 5 формирования объектного пучка, расположенный в направлении распространения объектного пучка держатель 6 объекта, фокусирующий объектив 7, диафрагму 8 с щелевой апертурой, выполненную с воэможностью изменения ширины щели 9 и установленную параллельно плоскости объектива 7 в контакте с ним с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива 7, голограмму 10, установленную н плоскости изображения объектива 7, фоторегистратор 11, установленный по ходу опорного пучка за голограммой 10, и блок 12 обработки данных, вход которого соединен с выходом фоторегистратора 11, позицией 13 обозначен исследуемый диффузно отражающий микрообъеKT

Способ осуществляют следующим образом.

Освещают исследуемый объект 13, установленный в держателе б, пучком когерентного излучения, сформированного от источника 1 когерентного излучения системой 5 формирования объектного пучка. Формируют увеличенное изображение микрообъекта 13 посредством фокусирующего объектива 7 в плоскости размещения фотопластинки 10. Ориентируют спекл-структуру в изображении микрообъекта 13 вдоль направления тангенциальной компоненты перемещения микрообъекта 13 ° Информацию о наплавлении перемещения получают известными способами, заранее исходя иэ конкретного вида используемого устройства для перемещения или деформирования микрообъекта !3 формула изобретения

1. Способ определения компонент вектора перемещения диффузно отражающих микрообъектов, заключающийся в том, что освещают микрообъект пучком когерентного излучения, формируют

его увепиченное изображение со спеклструктурой, в плоскости изображения записывают его на голограмму и после перемещения объекта регистрируют интерференционную картину, по которой определяют величину перемещения, Составитель Б, Евстратов

Техред И,Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор А, Долинич

Заказ 5240/41 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,!01

5 150449 или анализа положения равнодействующей силы в исследуемом процессе.

Ориентирование спекл-структуры осуществляют путем вращения диафрагмы

8 с щелевой апертурой вокруг оси, совпадающей с оптической осью объектина 7, до положения, при котором продольная ось щели будет перпендикулярна направлению тангенциальной компоненты вектора перемещения. После этого направляют посредством системы 3 коллимированный опорный пучок на фотопластинку 10 и записывают на ней голограмму. После фотохимической обработки устанавливают фотопластинку 10, на которой записана голограмма, в первоначальное положение и в направлении распространения опорного пучка регистриру- 20 ют фоторегистратором 11 интерференционную картину, возникающую после смещения микрообъекта 13, по которой в блоке 12 обработки данных определяют компоненты вектора пере- 25 мещений. отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, иэображение формируют со спеклструктурой, ориентированной вдоль направления тангенциальной компоненты вектора перемещения, при записи голограммы используют колльлированный опорный пучок, а интерференционную картину регистрируют в направлении распространения опорного пучка.

2. Устройство для определения компонент вектора перемещения диффуэно отражающих микрообъектов, содержащее источник когерентного излучения и расположенный по ход. излучения светоделитель, расположенные по ходу одного из разделенных пучков систему формирования опорного пучка, а по ходу другого — систему формирования объектного пучка, держатель объекта, размещенный в направлении распространения объектного пучка, фокусирующий объектив и голограмму, установленную в плоскости изображения объектива, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено коллиматором, установленным в системе формирования опорного пучка, диафрагмой с щелевой апертурой, выполненной с возможностью изменения ширины щели и установленной параллельно плоскости объектива в контакте с ним с возможностью вращения относительно оптической оси объектива, и фоторегистратором, установленным по ходу распространения опорного пучка за голограммой.