Интерференционный способ измерения клиновидности оптических прозрачных пластин

 

п1 515937

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соки Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.75 (21) 2114894/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.07.76 (51) N. Кл.- G 01В 11/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.715.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Зубаков, )К. Б. Манукян и И. И. Духопел

Ленинградский институт точной механики и оптики (71) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРЕНЦHOHHbIA СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

КЛИНОВИДНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ПРОЗРАЧНЫХ ПЛАСТИН

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения клиновидности оптических прозрачных пластин.

Известен интерференционный способ измерения клиновидности оптических прозрачных пластин, заключающийся в том, что пучок света от оптического квантового генератора фокусируют с помощью объектива в плоскость отверстия экрана, за которым устанавливают контролируемую пластину, и по смещению центра образовавшейся интерференционной картины относительно центра отверстия экрана судят о контролируемом параметре.

Недостатком известного способа измерения является сравнительно низкая точность измерений и малая производительность, обусловленные тем, что проверяемая пластина и измерительное устройство удалены друг от друга на большое расстояние.

Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений.

Указанная цель достигается тем, что получают от контролируемой пластины при ее фиксированном положении прозрачную копию интерференционных колец, поворачивают пластину в ее плоскости на 180, накладывают интерференционную картину на копию и по ширине муаровых полос, образовавшихся от наложения, измеряют клиновидность пластины, На чертеже приведена схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит оптический квантовый генератор 1, объектив 2, экран 3 с отверстием в центре, прозрачную копию 4 с кольцовой интерференционной картиной.

Сущность способа заключается в следую1р щем. ."- l

С помощью объектива 2 выходящий из лазера пучок фокусируется в плоскость отверстия экрана 3 и направляется к проверяемой пластине 5, установленной приблизительно

15 перпендикулярно к осевому лучу. Для удобства работы пластину следует располагать в горизонтальной плоскости на трех точечных опорах.

Отраженные от поверхности пластины 5 пучки образуют две (W< и Уз) когерентные сферические волны. На экране волны налагаются друг на друга и создают интерференционную картину, имеющую вид концентрических колец, ширина которых убывает от центра к краю. Радиусы колец такой картины меняются по параболическому закону.

Положение центра интерференционных колец зависит от величины угла а клина пластины 5. Если а=О, то центр колец совпадает с центром отверстия в экране 3. При а= 0

515937 центр колец смещается с центра отверстия к основанию клина. Величина смещения а, как известно, может быть определена с помощью формулы оп 1.2 а=

t где n — показатель преломления м атериала проверяемой пластины;

t — толщина пластины;

L — расстояние от пластины до экрана. где а — радиус центрального терференционной картины.

В свою очередь л 1. а

2t и кольца инИзмерение угла а рекомендуется проводить следующим образом.

Сначала пластина 5 с помощью регулируемых опор устанавливается так, чтобы центр образовавшихся колец приблизительно сопадал с центром отверстия в экране. Затем, поместив в плоскость экрана фотопленку или фотопластину, получают на светочувствительном слое изображение интерференционных колец. После химической обработки и сушки пластину или пленку помещают на прежнее место. Если теперь клиновидную пластину повернуть в своей плоскости на

180, то полученная от нее система интерференционных колец в плоскости экрана сместится на величину а, определяемую формулой 1. Наложенные друг на друга картины образуют систему муаровых прямых полос.

Ширина их b связана с параметрами колец и смещением следующим соотношением

b ..== (2) Представляя формулы (1), (2) и (3) и решая полученное уравнение относительно а, будем иметь

К

5 а::

8бп б

I. где К= — постоянный коэффициент.

8пз

10 Точность измерения угла а предлагаемым методом в 10 — 12 раз выше точности ближайшего аналога.

Предлагаемый способ позволяет при сохранении высокой точности использовать

15 установку небольших размеров.

Если контролю подлежит серия однотипных деталей, то фотографическое изображенис интерференционной картины делается одно на всю серию.

Формула изобретения

Интерференционный способ измерения

25 клиновидности оптических прозрачных пластин, заключающийся в том, что пучок света от оптического квантового генератора фокусируют с помощью объектива в плоскость отверстия экрана, за которым устанавливают

30 контролируемую пластину, о тл и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, получают от контролируемой пластины при ее фиксированном положении прозрачную копию интер35 ференционных колец, поворачивают пластину в ее плоскости на 180, накладывают интерференционную картину на копию и по ширине муаровых полос, образовавшихся от наложения, измеряют клиновидность пласти40 ны.

515037

Составитель В. Горшкой

Техред Е. Подурушина

Корректор А. Дзесова

Редактор Н. Суханова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1626/3 Изд. № 1505 Тираж 864

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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