SU1696852A1 - Способ определени рельефа поверхности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного контрол  рельефа поверхности голографическими способами. Целью изобретени   вл етс  расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечени  независимой регулировки контраста и глубинного рассто ни . Объект помещают в камеру, содержащую поглощающую жидкость, освещают колли- мированным пучком когерентного излучени  с одной длиной волны и записывают голограмму. После этого измен ют состав поглощающей жидкости и вновь записывают голограмму, Восстанавливают интерференционную картину, по которой суд т о рельефе поверхности.

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может найти применение дл  бесконтактного контрол  рельефа поверхности голографическими способами.

Целью изобретени   вл етс  расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечени  независимой регулировки контраста и глубинного рассто ни .

Изобретение осуществл ют следующим образом.

, Объект помещат в иммерсионную каме-. ру, заполненную первой иммерсионной поглощающей средой (ft ni + ixj). Осуществл ют регистрацию топографического изображени , использу  в качестве опорного и предметного пучков коллимированное когерентное излучение с длиной волны А. Производ т замену среды в камере на вторую поглощающую иммерсионную среду (П2 П2 + 1x2). Так же, как и при первой экспозиции, регистрируют голограмму. После восстановлени  два топографических изображени  интерферируют, образу  контурную карту объекта по рассто нию между максимумами, на интерференционной картине определ ют относительный рельеф, а по изменени м интенсивности в максимумах и минимумах (по изменению контраста) получают информацию об абсолютном рельефе поверхности.

После восстановлени  интерферируют два волновых фронта с амплитудами, пропорциональными

4 л

Am amRe i -т- Z (nm + iXm),

где am - амплитуда падающего света;

R - коэффициент отражени  поверхности объекта;

А- используема  длина волны;

Z- рассто ние от окна камеры до точки на объекте;

(/

С

а о а а

N

Пт, хт - действительна  и мнима  части комплексного показател  преломлени  (nm).

После р да преобразований можно показать , что глубинное рассто ние AZ между контурами определ етс 

AZ

2(П2-П1)

В общем случае поглощающих сред по казатель преломлени  определ етс  соот ношением Крамерса-Кронига

2 Ч Ар х (Ac) d АО

A2-Ai

где Ао параметр интегрировани ;

АН , Ак - длины волн, определ ющие интервал интегрировани ;

По - показатель преломлени , опреде-, л емый участками спектра в диапазоне длин волн О, АН и А, оо .

Контраст Р интерференционной картины измен етс  с толщиной поглощающего сло  и определ етс  соотношением

P ch(Z(xi-X2)+.n)

-1

Таким образом, AZ и Р  вл ютс  основными параметрами, позвол ющими определ ть как относительный, так и абсолютный рельеф поверхности.

В прототипе глубинное рассто ние определ етс  как длинами волн AI и Аа, так и показател ми преломлени  щ, П2, задаваемыми положени ми этих частот на спектральной линии. Контраст регулируетс  значени ми коэффициентов поглощени  xi и ха спектральной линии и соответствующими длинами волн AI и Аа . Таким образом , глубинное рассто ние и контраст

10

15

20

25

30

35

40

определ ютс  характеристиками лазерного излучени  AI и А2 и жестко св заны свойствами линии поглощени .

В предлагаемом способе разность П2 ni, определ ющую глубинное рассто ние, можно сделать независимой от изменени  , которое задает падение контраста с глубиной. Если при первой экспозиции в камере была перва  жидкость, в которой разведен первый краситель, тогда при второй экспозиции дл  независимой регулировки параметров интерференционной картины следует использовать другую жидкость с другим показателем преломлени . В ней должен быть растворен другой краситель или краситель может вообще не использоватьс  (тогда изменение контраста полностью определ етс  поглощением первой жидкости), Аналогичные манипул ции с независимыми изменени ми между экспозици ми показателей преломлени  и коэффициентов поглощени  можно производить и с газами.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  рельефа поверхности , заключающийс  в том, что помещают объ ект в камеру, содержащую поглощающую среду, освещают объект коллимирован- ным пучком когерентного излучени , записывают голограмму, восстанавливают полученную голограмму, осуществл ют анализ интерференционной картины и по распределению интерференционных полос и значений их интенсивностей в максимумах и минимумах определ ют абсолютный рельеф , отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса исследуемых объектов, освещение объекта осуществл ют излучением с одной длиной волны, а при записи голограммы осуществл ют первую экспозицию , измен ют состав поглощающей среды в камере и осуществл ют вторую экспозицию .