Способ определения распределения крутизны микронеровностей шероховатых поверхностей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлисТических

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677464/28 (22) 11.04.89 (46) 30.04.91. Бюл. М 16 (71) Черновицкий государственный университет (72) А.Г.Ушенко, M.T,Ñòðèíàäêî и M.À.Недужко (53) 531,715.27(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1456778, кл. G 01 В 11/30, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КРУТИЗНЫ МИКРОНЕРОВНОСТЕЙ ШЕРОХОВАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования структуры шероховатых поверхностей диэлектриков, полупроводников и др. Цель изобретения — повышение точности определения распределения крутизны микронеровностей, имеющих неплоскую форму поверхности, и информаИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования структуры шероховатых поверхностей диэлектриков, металлов, полупроводников и др., что актуально в оптике рассеивающих сред, неразрушающем контроле состояния поверхности, приборостроении и других отраслях науки и техники, Цель изобретения — повышение точности определения распределения крутизны микронеровностей, имеющих неплоскую форму поверхности, и информативности способа за счет измерения азимута поляризации в пределах площади всей зоны корреляции, а также за счет воэможности, 50 1645811 А1 тивности способа за счет измерения азимута поляризации в пределах площади всей зоны корреляции, а также за счет возможности измерения самой формы микронеровностей. Облучают обьект 13 лазерным пучком с плоским волновым фронтом и азимутом поляризации вектора электрической напряженности в пределах угла 0 <(p(90 относительно плоскости падения, проецируют с помощью цилиндрического объектива 7 сквозь магнитооптический модулятор 8 в плоскость линейного фотоприемника 10, осуществляющего разложение иэображения на множество элементов, определяют азимуты поляризации световых колебаний в пределах зоны корреляции, по которым судят о распределении крутизны и форме микронеровностей шероховатой поверхности. 1 ил. измерения самой формы микронеровностей.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, осуществляющего описываемый способ.

Устройство содержит источник 1 излучения, четвертьвол новую пластинку 2, поляризатор 3, коллиматор 4, проецирующий объектив 5, полевую диафрагму 6, цилиндрический объектив 7, магнитооптический модулятор 8, поляризатор-анализатор 9, линейный фотоприемник !О, спектроаналиэатор 11, миниЭВМ 12.

Осуществляется описываемый способ следующим образом.

1645811 вая зона корреляции и таким образом определяют массивы (dgj и (Ь ), которые накапливаются в памяти миниЭВМ

12 и статистически обрабатываются. В результате получают информацию о распределении крутизны микронеровностей. поверхность которых неплоская, а также определяют их форму поверхности.

1 Я5 4 1У Х о 7 о У 1П 11

Составитель Л. Лобэова

Редактор М. Ходакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О Нипле

Заказ 1552 ° Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

На вход устройства поступает излучение от источника 1 излучения — однородового лазера ЛГ-38.

Пластину 2 ориентируют так, чтобы ее ось наибольшей скорости составляла угол

45 относительно плоскости колебаний вектора электрической напряженности лазерной волны, что обеспечивает формирование циркулярно поляризованной волны, Поляризатор 3 устанавливают под произвольным углом 0 < p < 90 относительно плоскости падения. Коллиматор 4, состоящий из двух объективов и диафрагмы между ними /на чертеже не показаны/, служит для расширения пучка и формирования волны с плоским волновым фронтом. Исследуемый обьект 13 осуществляет поляризационнофазовую модуляцию освещающего пучка.

Объектив 5 проецирует изображение исследуемой шероховатой поверхности объекта

13 в плоскость полевой диафрагмы 6, которая выделяет отдельные зоны корреляции.

Размеры диафрагмы 6 выбираются порядка

1/10 части размера эоны корреляции. Цилиндрический обьектив 7 формирует линейное изображение зоны корреляции и проецирует его сквозь магнитооптический модулятор 8 и расположенный за ним поляризатор-анализатор 9 в плоскость линейного фотоприемника 10, который выделяет N элементов в изображении зоны корреляции, сигналы от которых поступают последовательно в спектроанализатор 11, который выделяет из них гармонически изменяющиеся сигналы, частоты которых кратны частотам магнитооптической модуляции, и затем определяют совокупность амплитуд бк и Ь», по которым определяют распределение азимутов поляризации.

Далее путем сканирования полученного когерентного изображения выделяется но10

Формула изобретения

Способ определения распределения крутизны микронеровностей шероховатых поверхностей, заключающийся в том, что освещают шероховатую поверхность лазерным пучком с плоским волновым фронтом и с азимутом поляризации вектора электрической напряженности подуглом 0 «р < 90 относительно плоскости падения пучка, проецируют иэображение шероховатой поверхности в плоскость регистрации, выделяют зоны корреляции иэображения и определяют распределение крутизны и формы микронеровностей шероховатых поверхностей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности опре-. деления распределения крутизны микронеровностей, имеющих неплоскую форму поверхности, и информативности способа эа счет определения формы микронеровностей шероховатых поверхностей, проецируют изображение эоны корреляции с помощью цилиндрического объектива через магнитооптический модулятор в плоскость регистрации линейного фотоприемника, выделяют частоты сигналов, кратные частоте магнитооптического модулятора, по амплитудам сигналов определяют распределение азимутов поляризации световых колебаний в пределах зоны корреляции и i«o нему судят о распределении крутизны и форме микронеровностей шероховатых поверхностей.