RU1805285C - Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материалов - Google Patents
Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материаловInfo
- Publication number
- RU1805285C RU1805285C SU884607924A SU4607924A RU1805285C RU 1805285 C RU1805285 C RU 1805285C SU 884607924 A SU884607924 A SU 884607924A SU 4607924 A SU4607924 A SU 4607924A RU 1805285 C RU1805285 C RU 1805285C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- elastic parameters
- thermal radiation
- solid materials
- hologram
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000011343 solid material Substances 0.000 title description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005210 holographic interferometry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
Использование: определение тепло- физических и упругих параметров твердотельных материалов, Сущность: способ определени предусматривает применение голографической интерферометрии в реальном времени. Теплофизические и упругие параметры определ ют из эмпирической зависимости, использу временные изменени отдельных участков интерференционной картины. 1 ил.
Description
Изобретение относитс к оптике, а именно к способам регистрации теплофизи- ческих и упругих параметров твердых материалов , и может быть использовано дл исследовани пространственного распределени локальных параметров материалов .
Цель изобретени - обеспечение возможности регистрации пространственного распределени локальной термоупругой деформации независимо от рельефа исследуемой поверхности.
Указанна цель достигаетс путем сканировани по поверхности образца модулированным тепловым излучением, преобразовани вторичного оптического излучени в электрический сигнал и выделени из него временной составл ющей термоупругой деформации, по которой суд т о
теплофизических и упругих параметрах ма- териала.
- Новым вл етс то, что до воздействи на образец модулированным тепловым излучением регистрируют голограмму поверхности образца, формируют голо- графическую интерферограмму в реальном времени одновременно с воздействием модулированным тепловым излучением, преобразованием вторичного оптического сигнала в электрический сигнал, компенсируют фоновую засветку, производ т выделение временной составл ющей электрического сигнала с частотой, совпадающей с частотой модулированного теплового излучени .
Указанна цель достигаетс тем, что устран етс вли ние рельефа поверхности на параметры регистрируемого сигнала. Дл этого до воздействи модулированным тепловым излучением производитс запись го00 О СП
го
00
лограммы поверхности образца, что позвол ет запомнить рельеф всей исследуемой поверхности. Затем, подава одновременно модулированное тепловое, излучение на заданную область поверхности и предмет- ный и опорный пучки света на голограмму, мы получим за голограммой две волны, которые когерентны и интерферируют между собой. По вивша с термоупруга деформаци в области локального нагрева приво- дит к фазовым искажени м отраженного ею предметного пучка света.
Данный процесс приводит к изменению интерференционной картины, наблюдаемой за голограммой. Поскольку эти изменени св заны непосредственно с процессами, происход щими с поверхностью образца, то, регистриру изменени в характере интерференционной картины, можно получить искомую информацию. По условию воздействие теплового излучени имеет временной характер, поэтому и ин . формаци заключена во временных изменени х интерференционной картины. Поэтому достаточно проинтегрировать световой поток, прошедший через голограмму, преобразовать его в электрический сигнал и произвести выделение временной составл ющей электрического сигнала, частота которого должна совпадать с частотной модулированного-теп- левого излучени .
В предлагаемом способе при воздействии модулированного теплового излучени на поверхность образца внутри материала возникает термоупруга деформаци в об- ласти локального нагрева. Дл получени пространственного распределени локальных параметров необходимо производить сканирование области локального нагрева образца. Однако теперь на величине регист- рируемой упругой деформации не будет сказыватьс вли ние рельефа поверхности (шероховатость, многослойность), т.к. произведена компенсаци этой составл ющей путем предварительного запоминани рельефа поверхности образца. В нашем случае эту роль выполн ет голограмма,
котора регистрирует результат интерференции предметного и опорного пучков света. Но так как искажени волнового фронта предметного пучка св заны с рельефом поверхности образца, то и голограмма зафиксирует рельеф поверхности образца в виде интерференционной картины . Теперь при сканировании области ло- кального нагрева образца происход щие искажени волнового фронта предметного пучка света будут св заны только с величиной термоупругой деформации и не завис т от расположени данной области, на которую в данный момент падает тепловое излучение . Сказанное справедливо дл всей поверхности образца, на которую посто нно подаетс предметный пучок света. Таким образом обеспечиваетс регистраци пространственного распределени локальной термоупругой деформации независимо от рельефа исследуемой поверхности.
На чертеже представлена схема осуществлени данного способа, где 1 - источник теплового излучени , 2.- модул тор, 3 - устройство сканировани теплового излучени , 4 - образец, 5 - регистратор оптического сигнала (одиночный фотодиод), б - селективный усилитель, 7 - регистратор электрических сигналов, 8 - синхрогенера- тор, 9 - лазер, 10 - светоделитель, 11 - фоточувс твительный материал,, 12 - линзы, 13 - коллиматор, 14 - зеркала, 15 - собирающа линза,
Измерени данным способом осуществл ютс следующим образом. С помощью лазера 9, светоделител 10, коллиматора 13, линзы 12 и зеркала 14 производитс запись голограммы поверхности образца 4 на фоточувствительном материале 11. Затем через полученную и про вленную голограмму пропускают предметный и опорный пучки света. Одновременно с этим процессом происходит подача модулированного теплового излучени от источника 1 на исследуемую область образца 4. В результате модулированного теплового воздействи происходит деформаци локальной области образца. Так как деформаци имеет временной характер , то предметный луч,.отраженный от поверхности образца и прошедший через голограмму, имеет модул ционную составл ющую . Интегральный поток, собранный линзой 15 и имеющий в своем составе модул ционную составл ющую, преобразуетс в электрический сигнал на фотоприемнике 5. Из полученного электрического сигнала селективный усилитель 6 выдел ет временную составл ющую заданной частоты. Дл реги- страции амплитуды и фазы электрического сигнала модул тор 2 синхронизируетс с регистратором электрических сигналов 7 через синхронизатор 8. Перемеща область разогрева с помощью устройства 3, мы получаем пространственную картину изменени локальных теплофизических и упругих характеристик образца.
Дл экспериментальной проверки способа была использована установка гологра- фического интерферометра реального времени. Источником света служил гелий- неоновый лазер Л Г-207 мощностью 1,5 мВт, работающий в одномодовом режиме. За-° пись голограммы состо ни поверхности
и
1 40
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884607924A RU1805285C (ru) | 1988-11-23 | 1988-11-23 | Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884607924A RU1805285C (ru) | 1988-11-23 | 1988-11-23 | Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1805285C true RU1805285C (ru) | 1993-03-30 |
Family
ID=21410464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884607924A RU1805285C (ru) | 1988-11-23 | 1988-11-23 | Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1805285C (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373270C (zh) * | 2004-11-17 | 2008-03-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 全息位相差放大重构装置 |
-
1988
- 1988-11-23 RU SU884607924A patent/RU1805285C/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Rosencwoing A. Photoacoustlc and photoacoustic spectroscopy, N.Y.Willey, 1980, p. 310. Amer N.M., Olrnstead M.A. A novel method for study of optical properties of surfaces, Surface Science. 1983, v. 132, p. 68-72. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373270C (zh) * | 2004-11-17 | 2008-03-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 全息位相差放大重构装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4442455A (en) | Optical system for observation in real time with scanning | |
| IL133419A0 (en) | Direct-to-digital holography, holographic interferometry, and holovision | |
| JP2718705B2 (ja) | 光音響信号検出方法及びその装置 | |
| CN107388959A (zh) | 基于透射式点衍射的三波长数字全息检测装置与方法 | |
| KR20120014355A (ko) | 듀얼 파장 디지털 홀로그래피을 이용한 3ｄ 측정 장치 | |
| CN107356196A (zh) | 三波长载频复用共路数字全息检测装置与方法 | |
| US3899921A (en) | Method and apparatus for testing an object | |
| RU1805285C (ru) | Способ определени теплофизических и упругих параметров твердых материалов | |
| Zou et al. | Surface contouring in a video frame by changing the wavelength of a diode laser | |
| US4491867A (en) | Device for the heterodyne detection of an optical image | |
| US20230297027A1 (en) | Geometric phase in-line scanning holography system for transmissive object | |
| Fan et al. | A disturbance-free surface profile measuring system with sinusoidal phase integrating-bucket modulation | |
| RU1720406C (ru) | Способ получения изображения объекта, расположенного за оптически неоднородной средой | |
| SU1310624A1 (ru) | Способ определени параметров диффузных объектов | |
| JPS55163566A (en) | Hologram lens and its production and optical system signal using this hologram lens | |
| Spagnolo et al. | Automated slope measurement by digital speckle shearography | |
| RU2006791C1 (ru) | Голографический интерферометр для определения остаточных напряжений | |
| CN115267823B (zh) | 孔径合成方法 | |
| JP3451315B2 (ja) | 歪画像補正方法および歪画像補正装置 | |
| Coquoz et al. | Microendoscopic holography with flexible fiber bundle: experimental approach | |
| CN120143575A (zh) | 一种四维等离子体全息照相方法及装置 | |
| SU698499A1 (ru) | Голографический интерферометр | |
| Etsin et al. | Application of two-wavelength interferometry for testing severely aberrated mirrors | |
| SU444473A1 (ru) | Голографический интерферометр | |
| SU1640538A1 (ru) | Устройство дл определени внутренних напр жений в объекте |