ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Непрерывное определение температуры по интерферограмме из "Лазерная термометрия твердых тел " Если острота полос F и контраст интерферограммы V, зарегистрированной в эксперименте, совпадают с расчетными значениями, то непрерывное определение температуры в Ь) проводится путем сравнения измеренной зависимости R t) и расчетной зависимости Н в). Совпадение параметров F и V экспериментальной и расчетной интерферограмм достигается при выполнении ряда условий а) пластинка является идеально плоскопараллельной для зондирующего света с длиной волны Л (т. е. локальная клиновидность в области зондирования пучком с диаметром D удовлетворяет неравенству dh/dx A/4Dn) б) пучок конечного диаметра D падает на поверхность пластинки практически по нормали (чтобы на фотоприемнике не происходило пространственное разделение пучков разных порядков, но все они полностью перекрывались) в) отражательные способности поверхностей пластинки одинаковы г) отсутствует посторонняя засветка фотоприемника. Эти условия выполняются далеко не всегда, и поэтому экспериментальные интерферограммы, как правило, отличаются от расчетных. [c.167] Основная причина, по которой не удается непрерывно определять температуру по интерферограмме, заключается в тех отклонениях от идеальной плоскопараллельной формы, которые свойственны практически любой пластинке. Малый угол (порядка 10 рад) между поверхностями или шероховатость поверхности приводят к тому, что резонансы Фабри-Перо заметно отличаются от рассчитанных, не учитывающих неидеальность поверхности зеркал и юстировки оптического резонатора. При термометрии неидеальной пластинки остается неизменной локализация резонансов на температурной оси, но их форма и амплитуда изменяются. По этой причине определение температуры приходится проводить только для моментов времени, соответствующих экстремумам интерферограммы. [c.167] Однако острота полос интерферограммы не изменяется при наличии посторонней засветки фотоприемника. Это позволяет вычесть постоянную составляющую и получить истинную интерферограмму. [c.168] Такую же процедуру можно провести с неидеальной интерферо-граммой и при термометрии. Простым переносом начала координат на плоскости R t) можно решить проблему непрерывного измерения температуры, если известно, что начальный контраст равен единице, и острота полос Е не зависит от присутствия или отсутствия причины, уменьшающей контраст. [c.168] При малых п изменяется только контраст, но не острота полос, которая для идеальной пластинки с гг = 1 имеет минимальное значение, равное 2. Поэтому, сделав перенормировку, мы получаем интерферограмму идеальной пластинки. [c.169] При несовпадении расчетного и экспериментального значения F метод описания интерферограммы надо изменить, но способ такого изменения пока неясен. [c.169] На рис. 6.28 показана одна из интерферограмм, полученных при нагревании в кислородной плазме стеклянной пластинки размером 3x3 см и толщиной 2,54 мм, лежащей на ВЧ-электроде диаметром 15 см. Поскольку острота полос мало отличается от 2, был проведен перенос начала координат таким образом, чтобы минимумы интенсивности соответствовали нулю. Далее проводилось сравнение скорректированной экспериментальной интерферограммы с расчетной кривой Я(в). В пределах каждого периода интерферограммы было проведено определение температуры в 30 точвсах. [c.169] Квазинепрерывное определение температуры позволяет изучать кинетику нагревания тонких пластин, для которых температурный интервал между соседними минимумами интерферограммы сравним с диапазоном нагревания. Если бы возможности для квазинепрерывной термометрии отсутствовали, график в 1) в таких случаях содержал бы лишь две-три точки, т. е. был бы весьма неинформативен. [c.170] На возможность непрерывной термометрии для случая произвольного коэффициента отражения поверхностей указал автору B. . Эдель-ман. Интерферограмму можно разложить в ряд Фурье и подобрать амплитуды и фазы гармоник. Выделив из спектра низшую гармонику, т. е. колебания интенсивности на основной частоте, можно проводить непрерывную термометрию точно так же, как и в обсуждаемом выше случае, когда амплитуда высших гармоник мала. [c.170] Вернуться к основной статье