Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 12.11. Интерферограммы оптической детали:
а — A=O.4880 мкм; ?-7. -6,45 мкм; в — Z4j5 = 6,45 мкм; г—;. -9.47 мкм; д — Zeq-= 9,47 мкм; е —). -20,22 мкм; ж — Хея = 28,5 мкм [35]
312' на рпс. !2.1 і, б, в, г и д соответствуют записи голограммы с \ — = 0,5145 мкм, которая затем освещалась с помощью интерференционной картины, полученной на длине волны ?. — 0,4880 мкм — для и с) її /, = 0,4765 мкм — для б и в. Картины были пространственно отфильтрованы, а величина наклона подобрана в реальном масштабе ьременм путем изменения угла падения г-талсиного волнового фронта на голограмму при с-.е восстановлении. Фотографик е и л. получены путем записи интерферограммы на длине волны A-= 0.4880 мкм с последующим освещением ее интерференционной картиной, полученной при использовании длин волн соответствен-то 0.4765 и 0,4865 мкм.
В описанной выше методике конечная интерферограмма показывает различие между интерференционной картиной, записанной в определенный момент времени, и картиной, существующей в более поздний момент. Если они различаются по другим причинам, кроме изменения длины волны (например, из-за турбулентности воздуха), то получаемые результаты будут неверны. Другими словами, если воздушная турбулентность вызывает изменение межд • интерференционными картинами, полученными при /. = 0,4880 и 0,5145 мкм, равное одной полосе, то муаровая интерферограмма •будет содержать такую же погрешность, которая, как следует из табл. 12.1, составляет 9,47 мкм.
Влияние воздушной турбулентности можно уменьшить путем одновременной записи двух иптерферограмм с двумя длинами волн. Если процесс записи достаточно нелинейный и интерферограммы имеют высокую контрастность, полученная интерферограмма представляет собой муаровую картину, описанную выше. Обычно низкий контраст не позволяет ее использовать; однако, когда эта интерферограмма (голограмма) освещается от источника плоской, пространственно отфильтрованной волной и вновь изображается способом, приведенным на рис. 12.1, получаем высококонтрастную картину, идентичную имеющей место при использовании первого метода двухволновой голографии. Поскольку обе интерферограммы записываются одновременно и дисперсия воздуха невелика, -чувствительность интерферометра к воздушной турбулентности в целом такая же, как при применении длинноволнового источника света.
12.4.2. Контроль шлифованных поверхностей
Голографию двух длин волн можно применять для получения їінтеоферограмм шлифованных стеклянных поверхностей точно гак же, как излучение с /. - 10,6 мкм С02-лазера [24]. На рис. 12.12 показана интерферограмма двухволновой голографии примерно половины поверхности шлифованного стеклянного зеркала тиаметром 7,5 см с апертурой //12. Можно убедиться, что полосы имеют удивительно хорошую контрастность. Однако при этом возникают две проблемы. Во-первых, голограмма получается прп использовании видимого света, и шлифованная поверхность настоль-
26-1 Рис. 12.12. Интерферограмма участка шлифо- Рис. 12.13. Интерферограмма покрытой лаком ванного с іеклянмого зеркала при /,, = поверхности шлифованного гиперболическою
—4,47 мкм зеркала, полученная при / —9,47 мкм
го сильно рассеивает его, чго лишь небольшое голичество света попадает назад, через объектив на голограмму; в результате возникает необходимость большой экспозиции.
Во-вторых, имеются трудности, связанные с настройкой интерферометра. і огда контролируемая деталь ге дает зерка іьного отраженья. Дня решения этой проблемы существуют различные Методы нанесения па шлифованную стеклянную поверхность восковых по-рытий [23] Метод, который оказался самым действенным,, был впервые предложен и опробован ГІ. Ремияном нз фирмы «Дй-тек» (/.'с А). На контролируемую шлифованную стеклянную поверхность распыляют аэрозольный лак хвплар (Hyplar) обычно применяемый для покрытия картин, написанных маслом; в гет'ль-тате получают зеркальное отражение, пригодное для контроля. На рис. 12.13 приведена интерферограмма гигерболической поверхности, отшлифованной абразивом М5. Исследования показали, что равномерность такого покрытия пригодна для максимальных погрешностей поверхности до 3 мкм — предела, соответств} юшего контролю на ранних стадиях изготовления. Та:; как большую поверхность полируют несколько часов, а на распыление лака уходит несколько минут, эта методика помогает сэкономить значительное і оличество времени.
12.4.3. Техника электронного детектирования
Голография двух длин воли весьма полезна и обеспечивает измерения с изменяющейся чувствительностью, но ее недостат 0\Г является неизбежный ИpOI!COC фотоирояв :ечия. По мере совершенствования материалов п устройств с проявлением в реальном
314' врс.\\л;и, таких, как фотохром, фотополимерм я термопласты, нс-о. >.«к кк (К'ть выполненш: химического фотографііческого процесса і: . сі устранена и двухволповая голография станет еще более по-, ,HHKu1',. В последнее время появились методы двухволновой интерферометрии с электронным детектированием, позволяющие полу-HH г к такие же л энные, что и при использован п. двухволновой голографии, по без фотографических голографи тееких процессов. Два і аких метода кратко оппсаиы ниже.
