Устройство для многократных отражений в двухлучевом интерферометре

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в двухлучевом интерферометре Майкельсона для регистрации механических быстропротекающих процессов, например ударных волн, сигналов акустической эмиссии, ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет изменения кратности отражений от контролируемой поверхности поворотом отражателя, а также получения большего количества отражений с помощью меньшего количества оптических элементов. Устройство для многократных отражений содержит две последовательно расположенные линзы 3 и 4, во внешних фокальных плоскостях которых устанавливают поверхность контролируемого объекта 2, и плоское зеркало 5, установленное с возможностью поворота относительно фокальной плоскости линзы 4. Поворот зеркала 5 или его смещение синхронно с линзой 4 позволяет легко регулировать кратность отражений и вместе с этим изменять чувствительность интерферометра. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С О1 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4197709/25-28 (22) 20.02.87 (46) 15.01.90. Бюл. №- 2 (71) Ленинградский государственный университет (72) A.È.Íåäáàé (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1399644, кл. G 01 В 9/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКРАТНЫХ

ОТРАЖЕНИЙ В ДВУХЛУЧЕВОМ ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть,использовано в двухлучевом Интерферометре

Майкельсона для регистрации механических быстропротекающих процессов—, ударных волн, сигналов акустической эмиссии, ультразвуковых колебаний.

„„SU„„1536193 А 1

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет изменения кратности от-, ражений от контролируемой поверхности поворотом отражателя, а также получения большего количества отражений с помощью меньшего количества on тических элементов. Устройство для многократных отражений содержит две последовательно расположенные линзы

3 и 4, во внешних фокальных плоскостях которых устанавливают поверхность контролируемого объекта 2> и плоское зеркало 5, установленное с возможностью поворота относительно фокальной плоскости линзы 4. Поворот зеркала 5 или его смещение син. хронно с линзой 4 позволяет легко регулировать кратность отражений и вместе с этим изменять чувствительность интерферометра. 1 ил.

153á193

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовлно преимущественно в устройствах для регистрации быстропротекакщих

5 механических процессов „например упьтразвуковых колебаний, сигналов акустической эмиссии, ударных волн, распространяющихся в различных материлллх и конструкциях. I0

Цель изобретения — улучшение эксплултационных характеристик устрой— ствл зл счет изменения кратности от— рлжений от контролируемой поверхности поворотом отражателя, а также получе- 1g ния большого количества отражений с помощью меньшего количества оптических

1лементов.

На чертеже изображена принципиальная схема двухлучевого интерферометра 2О

Майкельсонл для измерения динамических замещений с устройством для многократных отражений.

Интерферометр содержит зеркало 1, связанное с контролируемым объектом 25

2 и установленное в фоклльной плос— кости линзы 3, На черте>ке обозначены последовательно расположенные вторая линза 4, установленная в апертуре линзы 3, и отражатель .в виде плоскоГо зеркала 5, установленного в фокусе

1 линзы 4 с возможностью поворота от1

Нос ит ель но фок альной плоскости ближайщей к ней линзы 4 и синхронного с линзой 4. перемещения вдоль ес фо35 кальной плоскости.

Изменением угла поворота зеркала

5 и величины смещения линзы 4 вместе с ".åðê»ëîì 5 устанавливается необходимая кратность отражений в устройстве, которая и определяет величину чувcòâèòeëüíoñòè интерферометра. Интерферометр содержит также источник б монохроматического излучения, светоделитель 7. В опорном плече интерферометра находится уголковый отражатель 8, а в информативном плече устройство для многократных отражений с оптическими элементами 9 и 1Î для ввода и элементами 11, 1? и 13 для вывода луча света из блока отражений.

Регистрирующий блок в интерферометре для динамических измерений состоит из высокочастотных фотоприемника 14 и осциллографа 15.

Интерферометр работает следующим образом.

Пуч I, из интерферометрл с помощью плоских зеркал 9 и 10 подается в устройство для многократных стр»жений, а именно нл линзу 4 параллель вЂ, но ее оптической оси. Отклоненный линзой 4 луч поплдлет нл плоское зеркаt ло 5, установленное с возможностью поворота в фокусе линзы 4. Зеркало 5 устанавливается под небольшим углом к фокаль>ьой плоскости линзы 4 так, чтобы отраженный от зеркала 5 луч возвратился на линзу 4 несимметрично падающему нл зеркало 5 лучу по отношению к оптической оси линзы 4. Тем самым луч многократно проходит путь от зеркллл 5 к подвижному зеркалу связанному с контролируемым объектом

2., по плраллельным прямым, лежащим в пределах апертуры линз 3 и 4.Кратность отражений от контролируемой поверхности объекта 2, а вместе с этим и чувствительность интерферометра, в котором используется предлагаемое устройство, легко регулируется изменением угла поворота зеркала 5. Возможно также изменять число отражений и смещением линзы 4 с зеркалом 5 параллельно фокальной плоскости.

После необходимого для злдлнной точности измерения количества отражений от контролируемого объекта (на чертеже после трехкратного отражения) луч выводится из устройства для многократных отражений (луч I ) с помощью оптических элементов 11, 12 и 13. В качестве указанных оптических элементов 11, 12, 13 могут быть использованы зеркала, утолковые отражатели, различные призмы. С це— лью уменьшения количества таких эле- ментов и сокращения оптического пути луча в блоке лучи I и T з можно пропускать через отверстия и скосы, специально сделанные в линзе. В качестве зеркала ) при контроле быстропротекаюших механических процессов используют также поверхность самого контролируемого объектл 2, обработанную с помощью шлифовки и полировки или нанесением тонкого отражающего слоя .

Интерферометр 11айкельсонл с предлагаемым устройством лля многокра..— ных отражений работлет следующим образом.

Излучение от источник» 1 монохроматического излучения счетоделителем 7 разделяется нл днл пу кл, один из которых поплдлеT в vlолковый от193

Составитель Л. Лобзова

Редактор Л. Веселовская Техред M.Õoäàíè÷

Корректор В.Гирняк

Заказ 100 Тираж 478 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. агарина,101

5 153á ражатель 8 в опорном плече интерферометра,

5 ний, которое обеспечивает необходимую кратность отражений от контролируемой поверхности объекта 2. Затем луч (луч I ) оптическими элемента— ми 11, 12 и 13 выводится из устрой- 10 ства для многократных отражений и попадает на светоделитель 7, где, смешиваясь с опорным лучом из уголкового отражателя 8, образует на входе фотоприемника 14 динамическую интерференционную картину, которая фиксируется в виде осциллограмм с экрана осциллографа 15, формула изобретения

Устройство для многократных отра- 20 жений в двухлучевом интерферометре, содержащее установленные на пути светового пучка измерительной ветви интерферометра собирающую линзу и плоское зеркало, предназначенное для установки на контролируемом объекте, и отражатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения экс- плуатационных характеристик устройства, оно снабжено второй собирающей линзой, расположенной с возможностью . перемещения вдоль ее фокальной плоскости между отражателем и первой собирающей линзой, а отражатель выполнен в виде плоского зеркала и установлен от второй линзы на ее фокусном расстоянии с возможностью поворота относительно фокальной плоскости второй линзы и с возможностью синхронного перемещения вместе с ней вдоль ее фокальной плоскости.