Способ визуализации ультразвукового поля

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины. Поток лазерного излучения, модулированный колебаниями носителя ультразвукового поля, направляют в двухлучевой разноплечий интерферометр, интерференционная картина на выходе которого отражает структуру ультразвукового поля. Согласование волновых фронтов потоков, распространяющихся в плечах интерферометра, обеспечивают обращением волнового фронта каждому из потоков, что позволяет исключить необходимость процедуры фильтрации входного потока и избежать, таким образом, связанных с ней потерь энергии излучения.

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ - ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463115/24-28 (22) 20.07.88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлурtt гии Днепрчерметавтоматика (72) С.А.Малинка (53) 53 1.7 (088.8) (56) Патент ФГГ Р PS 3016878, кл. С 01 N 29/04, 1983.

1 (54) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к конт- рольно-измерительной технике. Целью

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопии при создании технических средств медицинской диагностики и в других отраслях техники.

Цель изобретения — повышение информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины.

Способ визуализации ультразвукового поля заключается в том, что формируют поток лазерного излучения; направляют его на носитель ультразвукового поля; модулированный колебаниями носителя поток направляют в двухлучевой интерферометр с разной

ÄÄSUÄÄ 1573347 А1

2 изобретения является повышение информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины. Поток лазерного излучения, модулированный колебаниями носителя ультразвукового поля, направляют в двухлучевой разноплечий интерферометр, интерференционная картина на выходе которого отражает структуру ультразвукового поля.

Согласование волновых фронтов потоков, распространяющихся в плечах интерферометра, обеспечивают обращением волнового фронта каждому из потоков, что позволяет исключить необходимость процедуры фильтрации входного потока и избежать, таким образом, связанных с ней потерь энергии излучения. оптической длиной плеч; потокам, распространяющимся в каждом из плеч интерферометра, обращают волновой фронт; о структуре ультразвукового поля судят по распределению интенсивностей в интерференционной картине на выходе интерферометра.

Способ основан на использовании двухкратного эффекта Допплера., при котором разность фаз Ьу интерферирующих лучей на выходе интерферометра, характеризующая изменение интенсивностей в интерференционной картине, связана радиальной составляющей скорости объекта известным соотношением

1573347

2Яй1

Щ—

9(1 + — )

2v о с

Формула изобретения

Составитель О.Смирнов

Техред Jl,Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор С. Патрушева

Заказ 1637 Тираж 484 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 где Ф вЂ” длина волны излучения;

h1 — разность длин плеч интерферометра; с — скорость распространения волй. Для визуализации ультразвукового поля необходимо обеспечить прохождение в интерферометр только нормаль"

r но падающей íà его вход составляющей светового потока, сформированного носителем ультразвукового поля (модулированный колебаниями носителя) в результате чего в интерферометре будут распространяться. только параллельные его оптическим осям лучи, что в итоге обеспечивает согласован-! ность волновых фронтов потоков излу чения, формирующих интерференционную

,картину. В противном случае на выходе интерферометра, кроме интерференцион- д5 ной картины, обусловленной его геометрией, будет присутствовать интерференционная картина, структура которой определяется,в общем случае, случайными фазовыми и пространственными неоднородными носителями. УкаМ занное условие в соответствии с рассматриваемым способом обеспечивается обращением волновых фронтов потокам излучения, распространяющимся в каждом из плеч интерферометра.

Обращение волнового фронта каждому из потоков излучения, распространяющихся в плечах интерферометра, обеспечивает получение на выходе

40 интерферометра двух потоков излучения с согласованными волновыми фронтами даже в случае наличия во входящем в интерферометр потоке лучей, непараллельных оптической оси интерферо- 45 метра, что позволяет не применять фильтрации входного потока, избежать таким образом связанных с фильтрацией потерь энергии излучения и получить интерференционную картину, структура которой определяется только геометрией интерферометра и не зависит от фазовых и пространственных неоднородностей носителя ультразвукового поля. При настройке интерферометра на бесконечно широкую полосу интерференциопная картина, в ответствии ультразвуковых колебаний носителя, имеет равномерную по всей площади интенсивность. Интерференционная картина пространственно сопряжена с освещаемым лазером участком носителяультразвукового поля, локальная интенсивность ультразвука, присутствующего в носителе, отображается локальным изменением интенсивности в соответствующей точке интерференционной картины. Использование всей энергии потока излучения, поступающего в апертуру интерферометра для создания интерференционной картины, увеличивает динамический диапазон ее интенсивностей, чем и достигается положительный эффект.

Способ визуализации ультразвукового поля, заключающийся в том, что формируют поток лазерного излучения, направляют его на носитель ультразвукового поля, модулированный колебаниями носителя поток направляют в двухлучевой интерферометр с разной оптической длиной плеч, получают интерференционную картину, характеризующую структуру ультразвукового поля, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины, потокам излу- чения, Распространяющимся в каждом

-из плеч интерферометра, обращают волновой фронт.