Интерферометрия чувствительность

Приборы этого типа можно использовать для измерения толщины или показателя преломления рентгеновских лучей для любого объекта, помещенного на пути одного из лучей интерферометра. Чувствительность прохождения к ориентации третьего кристалла такова, что можно обнаруживать небольшие растяжения решетки Ы (1 порядка 10 и угловые повороты порядка Ю рад. Могут быть видны дифракционные картины от внутренних деформаций, обязанных вариациям содержания примеси в кристалле около 1 10 или отдельным дислокациям и другим дефектам прибор можно использовать также для обнаружения или измерения деформаций, связанных с внешними воздействиями, такими, как температурные градиенты или упругие деформации. [c.335]

В реальных интерферометрах чувствительность ограничивается рядом причин. Во-первых, увеличение числа Л/дфф ограничено ошибками изготовления поверхностей Пу и Я2 во-вторых, не все лучи из числа Л эфф могут попасть из клинообразной пластины в интерференционное поле, если угловое расхождение лучей больше угловой апертуры приемной оптической системы в-третьих, реальные металлические покрытия имеют заметное поглощение, которое значительно снижает яркость картины (в проходящем свете) и увеличивает ошибку регистрации полос. [c.138]

Поскольку а к, что является необходимым условием высокой чувствительности интерферометра и вытекает из требования [c.102]

Спекл-интерферометрия, также как и голографическая-интерферометрия, где для освещения обычно используют лазерные источники, позволяет измерять смещения (статические и динамические) и исследовать форму оптически грубой поверхности с чувствительностью порядка длины волны света. По.этому новые интерферометрические методы можно рассматривать как перенос методов классической интерферометрии на широкий класс объектов и систем, которые находились ранее за их пределами. Спекл-интерферометрия развивалась на принципах голографической интерферометрии и базируется на спекл-эффекте, который приводит к формированию случайной интерференционной картины, наблюдаемой при рассеянии когерентного света на оптически грубой поверхности. [c.33]

Первый из выделенных выше методов — корреляционная спекл-интерферометрия — представляет собой измерительный метод, в котором происходит когерентное сложение (интерференция) поля, имеющего спекл-структуру, с плоской опорной волной или с другим полем, имеющим спекл-структуру. Чувствительность. этого метода сравнима с чувствительностью голографической интерферометрии. [c.33]

Развитие методов спекл-интерферометрии показало, что чувствительная к смещениям картина интерференционных [c.33]

Рассмотренные голографические измерительные установки используют также в качестве лазерных интерферометров, высокостабильных антивибрационных устройств для прецизионных приборов и средств измерений, чувствительных к вибрации, в том числе для средств измерений высшей точности и эталонов. [c.74]

Значительный интерес представляет применение интерференционных приборов для исследования турбулентности. Интерферометры оказываются более чувствительными к малым изменениям показателя преломления, чем теневые приборы. Практические [c.224]

Для дистанционной регистрации акустических колебаний поверхности объекта контроля могут применяться оптические, СВЧ и акустические волны в воздухе с использованием эффектов интерференции и эффектов Допплера. Например, бесконтактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осуществляется с помощью интерферометра. Луч лазера расщепляется полупрозрачным зеркалом на два луча, которые отражаются от неподвижного зеркала и изделия, поверхность которого колеблется под действием ультразвуковой волны. Лучи принимаются фотоумножителем. Чувствительность метода при приеме в 500 раз меньше, чем при иммерсионном способе контроля. Кроме того, интерферометр — это довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрациям [c.224]

Ограничение чувствительности интерферометра связано с шумом фотоумножителя, соответствующим смещению поверхности зеркала на 5 10 м. Считаем, что регистрируемое смещение в 2 раза превосходит это значение, т. е. и = 10" м. Таким образом, чувствительность интерферометра при приеме в 100 раз меньше, чем при использовании пьезоэлектрического преобразователя. Кроме того, интерферометр — довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрации устройство. В связи с этим он находит применение лишь в исследовательских целях, например, для точного измерения характеристик пьезопреобразователей в абсолютных единицах или скорости ультразвука в материалах. [c.68]

Наряду с указанными требованиями существенными вопросами голографической интерферометрии являются локализации полос, а также чувствительность метода к изменениям состояния объекта. Детальный анализ процесса образования голографических интерференционных полос показывает, что в общем случае плоскость локализации полос может находиться на произвольном расстоянии от поверхности объекта. В результате полосы на объекте оказываются малоконтрастными, что затрудняет их наблюдение. Данный недостаток может быть преодолен увеличением глубины резкости системы наблюдения путем ограничения ее апертуры [4]. [c.212]

Чувствительность методов голографической интерферометрии к перемещениям поверхности объекта резко зависит от направления перемещения. Наибольшая чувствительность ( 0,1 мкм) [c.212]

Значительно повысить чувствительность трехзеркальных интерферометров можно, применяя вместо плоского третьего зер- [c.236]

Осуществление принципа гетеродинирования частот излучения в трехзеркальном интерферометре может обеспечить чувствительность, значительно превосходящую чувствительность других интерферометров. В работе [18] описан интерферометр, в котором используется двухчастотный лазер с длиной активного резонатора 80 см и пассивного резонатора 10 см. Такое соотношение длин активного и пассивного резонаторов обеспечивает совпадение только двух их резонансных частот. Вблизи совпадения резонансов активного и пассивного резонаторов одна из частот генерации возмущается, а другая остается невозмущенной. Информация об изменении длины пассивного резонатора заключается при этом в разностной частоте генерируемых колебаний, скорость изменения которой при изменении длины пассивного резонатора может составлять величину 5 кГц/А. Оцениваемая чувствительность такого измерителя в случае использования синхронного детектирования составляет 10 А. Однако описанные трехзеркальные интерферометры достаточного применения для измерения длин и перемещений в настоящее время не нашли они еще не могут конкурировать с хорошо отработанными лазерными интерферометрами Майкельсона. Широкому их использо- [c.236]

Обычный интерферометр Майкельсона имеет много степеней свободы (линейных и угловых) и неудобен из-за высокой чувствительности к разъюстировке [113]. Поэтому вместо плоских зеркал часто используются уголковые отражатели (трехгранная уголковая призма) или отражатели типа кошачий глаз , устраняющие две угловые степени свободы. Работа интерферометра с такими отражателями не нарушается при их наклоне до тех пор, пока хоть какая-либо часть пучка отражается в сторону расщепления пучка, поскольку отраженный световой поток остается параллельным падающему и сохраняется постоянство длины пути, проходимого излучением в самой призме при ее угловых разворотах относительно оси падающего светового пучка. Указанные обстоятельства особенно важны при технических измерениях, всегда предполагающих некоторую непрямолинейность направляющих, по которым перемещается подвижной отражатель. Смещение луча с помощью уголковых отражателей может обеспечить еще одно преимущество — отсутствие обратного влияния излучения на лазер (рис. 141, а). [c.241]

Двукратного увеличения чувствительности можно достигнуть, используя интерферометр с удвоением пути, показанный на рис. 141, б. В таком интерферометре имеет место четырехкратное прохождение светового пучка в измерительном плече, что обеспечивает период изменения сигналов фотодатчиков, соответствующий перемещению на величину Я/4 0,158 мкм. [c.242]

Значительный интерес представляет совершенствование интерференционных измерителей с двухчастотным лазером [8, ИЗ], позволяющим снизить чувствительность лазерных интерферометров к изменению уровней сигналов с фотоприемников, связанную с нестабильностью мощности излучения лазера, дрейфом чувствительности фотоприемников, изменением сечения лазерного пучка в измерительном плече интерферометра из-за угловой расходимости лазерного излучения, поперечным смещением подвижного отражателя и т. д. При этом необходимо, чтобы излучения с различными частотами можно было разделить в пространстве. [c.247]

II т. д. Однако при наличии внеш. помех (фон, шу.мы приёмника, квантовый шум) чувствительность И. и, по потоку излучения снижается в большей степени, чем чувствительность обычного фазового интерферометра, поэтому И. и, используют только для ярких источников. Из-за отсутствия информации о фазе И. и. не даёт комплексного спектра пространственных частот, необходимого для получения изображения. [c.173]

Уникальной чувствительностью обладают измерит, устройства, использующие интерференцию света. Интерферометры широко применяют для измерений длин волн и изучения структуры спектральных линий, определения показателей преломления прозрачных сред, абс, и относит, измерений длин, измерений угл. размеров звёзд и др. космич. объектов. В промышленности интерферометры используют для контроля качества и формы поверхностей, регистрации небольших смещений, обнаружения по малым изменениям показателя преломления непостоянства темп-ры, давления или состава [c.420]

Ведётся предварит, разработка космич. интерферометров с большими базами, к-рые намного превзойдут наземные интерферометры по чувствительности. [c.604]

Неавтоматические средства измерения различаются типом отсчетного устройства (штриховое, цифровое, стрелочное и световое). Тип отсчетного устройства зависит от конструкции измерительного средства. Стрелочный отсчет (СО) применяется в механических системах (индикаторы, пружинные измерительные головки) и в ряде измерительных преобразователей. Световой отсчетный индекс (СИ), позволяющий исключить погрешности параллакса, используют в оптико-механических приборах (оптиметры, оптикаторы, интерферометры контактные и т. п.). Оптические приборы выпускают с окулярным и экранным визированием и отсчетом. Последние меньше утомляют глаза оператора и способствуют повышению точности и производительности измерений. Отсчетные шкалы приборов и измерительных головок могут быть линейными, угловыми и круговыми. На каждой шкале имеются штрихи и числовые отметки. В ряде случаев используют измерительные и контрольные устройства с дистанционным отсчетом, когда входной (чувствительный) элемент измерительной системы и отсчетное устройство связаны мобильным соединяющим звеном и когда они находятся на значительном расстоянии друг от друга. При этом измерительный (контрольный) прибор (КП) обязательно имеет измерительный преобразователь (ИП). Контрольные средства используют и без преобразователя, например жесткие калибры (ЖК) и автоматы с клиновой щелью для сортировки тел качения. [c.189]

При использовании многолучевой интерферометрии образец помещают на эталонную поверхность тщательно отполированной и посеребренной стеклянной пластинки. Если осуществить плотный контакт образца и пластинки и осветить их монохроматическим световым пучком, то образуются очень тонкие интерференционные полосы. Чувствительность и точность метода увеличиваются в десятки раз и достигают /гзо длины волны. [c.27]

Главное преимущество метода состоит в простоте оптической схемы и относительной легкости представления и интерпретации результатов. Требования к механической стабильности зачительно менее жесткие, чем при голографической интерферометрии. Чувствительность метода можно варьировать в процессе считывания информации, и она в большинстве случаев меньше, чем для голографической интерферометрии. [c.34]

Если проводить общую классификацию, то в спекл-интерферометрии можно выделить два основных метода корреляционную спекл-интерферометрию и спекл-фото-графию. В каждом из этих методов оптически шероховатая поверхность регистрируется в начальном положении и смещенном относительно него, затем анализируется картина интерферевщионных полос. Отличия метода спекл-фото-графии от корреляционной спекл-интерферометрии заключаются в возможности изменения чувствительности к значению смещения и в отсутствии опорного пучка при фотозаписи. [c.33]

Чтобы обеспечить высокую чувствительность измерений, т. е. иметь возможность обнаружить наименьший сдвиг полос, интерферометр в опыте Майкельсона — Морли был смонтирован на массивной гранитной плите, которая плавала в ртути. Это значительно уменьшило вибрации и позволило довольно легко поворачивать весь интерферометр на 90°. За счет многократных отражений (рис. 31.4) длина пути света I была увеличена до 11 м. Длина волны применявшегося света была равна 5900 А. Подставив в формулу (31.6) численные значения, получим, что смещение Д должно составлять примерно 0,4 полосы, в то время как установка давала возможность обнаружить смещение интерференционной картины порядка 0,01 полосы. [c.209]

Лазерные измерительные интерферометры обычно строятся по двухлучевой системе Майкельсона, включающей лазер, светоделительное зеркало и два отражателя, один из которых неподвижен, а другой жестко связан с изделием (см. рис. 7, в). Отразившись от эталонного и объектного зеркал, пучки света соединяются и интерферируют. На выходе прибора с помощью фотометрического счетчика подсчитывается число полос иитерферепции, пропорциональное перемещению изделия. Погрешность ЛИ составляет не более длины волны света, излучаемого лазером (при измерениях в пределах десятков метров и более). Недостаток ЛИ — 01н0сительн0 высокая чувствительность к механическим воздействиям, что обусловило их применение, в основном, в прецизионном приборостроении, станкостроении и метрологии. Применение угловых отражателей вместо плоских зеркал существенно уменьшает чувствительность ЛИ к вибра- [c.64]

Контроль деформаций поверхности объектов в диапазоне 1. .. 1000 мкм, где прямая голографическая интерферометрия слишком чувствительна, реализуется с помощью методов гояогра- [c.78]

Возможности существующих методов регистрации параметров нагрузки ограничивают экспериментальные исследования волновых процессов. В настоящее время в практике экспериментальных исследований нашли применение методы, основанные на использовании емкостного датчика [107, 223] и лазерной интерферометрии [315, 316] для регистрации скорости свободной поверхности материала при выходе на нее волны нагрузки, электромагнитного датчика [97, 442] для регистрации массовой скорости за фронтом волны в неметаллах и датчиков для непосредственной регистрации давления, использующих изменение под давлением электрических параметров чувствительного элемента— изменение под давлением сопротивления манганинового проводника [117, 320], эффектов поляризации при сжатии пьезоэлектрических [365, 371] и непьезоэлектрических [311, 366] материалов и др. [c.168]

Для исследования и установления этой зависимости был выполнен комплекс экспериментальных работ, в процессе которых моделировался процесс износа большого числа активированных образцов из различных конструкционных материалов, активированных на типовых режимах. В процессе моделирования при истирании образцы истирались на доводочной плите, а впоследствии на машине трения типа МЭИМ-2, разработанной и изготовленной НИИМАШ (г. Минск) совместно с МВТУ им. Баумана. В процессе истирания контролировалась относительная скорость счета и величина снятого слоя (износ). Измерения износа осуществлялись интерферометром типа ИКПВ, действие которого основано на принципе двухлучевой интерференции света, возникающей без участия измеряемого объекта и действующей как масштабный механизм высокой чувствительности. Шкала прибора градуировалась путем изменения ширины интерференционных полос на цену деления в 1 мкм. Таким образом, первоначально в табличной форме получали требуемую заиисимость. [c.259]

Такие измерители [8, 18, 113] состоят из источника излучения (лазера), оптического устройства-интерферометра, формирующего сигнал измерительной информации, а также, как и другие измерители, включают в себя электронное устройство обработки и индикации результатов измерения. Для устранения влияния излучения, отраженного от интерферометра обратно в лазер, на его характеристики в таких измерителях предусмотрена оптическая развязка резонатора лазера и интерферометра, которая обычно осуществляется поляризациоииыми элементами или путем разнесения мест деления и наложения интерферирующих пучков. Чувствительность к направлению изменения оптической длины почти у всех приборов достигается построением схем с двумя интерференционными картинами, сдвинутыми друг относительно друга на четверть иптерференционной полосы. [c.237]

Среди оптических схем ЛДИС, позволяющих измерить одну компоненту скорости, следует выделить несколько отличающихся чрезвычайной простотой и легкостью в юстировке. Эти схемы стилизованно показаны на рис. 165 [245]. В схемах с интерферометром на входе (см. рис. 165, б, г) плоскопараллельная стеклянная пластинка используется в качестве расщепителя входного луча на два параллельных пучка. Пластинка без отражающих покрытий на рабочих гранях служит расщепителем в схемах с опорным пучком. Пластинка с покрытиями, выравнивающими интенсивность расщепленных пучков, используется в дифференциальной схеме. Те же пластинки могут в качестве рекомбинационных применяться в оптических схемах ЛДИС с интерферометром на выходе (см. рис. 165, в, д). Схемы с плоскопараллельной пластинкой могут успешно использоваться в практических измерениях. Они содержат минимум оптических деталей, просты и надежны в работе и, кроме того, имеют малую чувствительность к вибрациям, так как интерферирующие пучки проходят через одни и те же оптические элементы, а расстояние между расщепленными пучками практически не зависит от малых колебаний угла поворота пластинки ( 3°) при угле падения 50°. [c.294]

Для решения дифференциального уравнения Лапласа (81) может быть также применен экспериментальный метод электрической аналогии. В электрической модели с напряжениями, создаваемыми на контуре, распределение потенциалов внутри поля удовлетворяет уравнению Лапласа. Чаще всего плоскую электрическую модель изготавливают из электропроводной бумаги и исследуют на установках типа ЭГДА [16]. Этот метод позволяет определять величины сумм главных напряжений + Ог внутри контура модели, что в сочетании с данными поляризационно-оптического метода Oj — 02 дает возможность получать раздельно главные напряжения и (Ja-Линии равных сумм главных напряжений Oj + (jg (изопахики) могут быть определены и при помощи оптического прибора — интерферометра как линии равных приращений толщины модели. Интерферометр ИТ [17] позволяет определять Oj + на материалах с малой оптической чувствительностью (типа органического стекла). В результате наложения интерференционных картин в модели до и после ее загружепия образуются муаровые полосы, являющиеся изопахиками. При работе с оптически чувствительными материалами типа эпоксидных смол этот интерферометр с введенным в его схему анализатором позволяет определять абсолютную разность хода лучей, поляризованных в плоскостях, соответствующих напряжениям и Ог. Главные напряжения определяют в этом случае по отдельности через абсолютные разности хода [c.69]

Наиболее перспективными считают два типа наземных гравитац. антенн. В первом тине вместо относит, смещений двух пробных масс регистрируют низкочастотные механич. колебания массивного цилиндра длиной 1—3 м, вызванные Г. в. Во втором типе используются две свободные массы, разнесённые на расстояние 10 —10 м, и лазерный интерферометр для регистрации малых изменений этого расстояния (Д/) под действием Г. в. При ориентации на оптимистич. прогноз чувствительность датчиков для первого типа антенн должна быть не хуже (2 3) 10 см, а для второго типа — не хуже Д 2—3)-lO-i см. Криогенные СВЧ-датчики малых колебаний для первого типа и лазерные датчики для второго типа, обладающие такой чувствительностью, уже со.зданы. [c.528]

Для плотных плазм (ne>10 —см ) может использоваться оптическая лазерная интерферометрия. При определении концентрации атомов её чувствительность поднимется на 6—10 порядков для тех атомов, для н-рых есть близколежащие к частоте зондирующего луча резонансные переходы. В качестве источников света в оптич, интерферометрии применяются рубиновые, ге-лий-неоновые и др. лазеры, в разл. оптич. схемах — иптерферометры Майкелъсона, Маха—Цендера и др. [c.608]

А. Сформированная интерферевц. картина обладает исключительно высокой чувствительностью к разл. рода нарушениям. Такого типа интерферометры используются для измерений показателей преломления, структурных дефектов. Применение технологии микрострук-турирования позволяет изготовлять из совершенных монокристаллов сложные типы микроинтерферометров, спектральных приборов и их злементов. [c.348]

Интерференционно-допплеровские методы. В зависимости от кинематического параметра, к которому чувствительна данная оптическая схема интерференционно допплеровского измерительного преобразователя, различают интер( )ерометры перс мещения и интерферометры скорости [44, 45). В первом случае сигнал на выходе ип терферометра пропорционален виброперемещению, а о виброскорости судят по ско рости изменения этого сигнала во втором случае сигнал пропорционален вибро скорости, а производная сигнала по времени — виброускорению. [c.126]

В интерферометрах перемещения чувствительность к виброперемещению обес- ечивается различными схемами. [c.127]

Разнообразие методов, схем и приемов обработки информации обусловлено широким диапазоном задач, решаемых современной интерферометрией, и здесь рассмотрены только основные, наиболее употребляемые методы и приемы. Конкретных устройств допплеровской интерферометрии значительно больше (см., напри-№р. работу [29]). Выбор конкретного схемного решения производится с учетом многих Параметров, из которых основными являются быстродействие — максимально допустимая скорость изменения фазы d(fldt, т. е. максимальное значение Допп.аеровекой частоты, регистрируемое интерферометром пороговая чувствительность — минимальный фазовый сдвиг, регистрируемый интерферометром помехозащищенность — Допустимый уровень внешних помех, выше которого метрологические характеристики интерферометра не гарантируются область применения рис. 18) [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...