Способ контроля формы поверхности
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхностей в оптическом и полупроводниковом приборостроении. Целью изобретения является расширение класса контролируемых поверхностей за счет возможности контроля как полированных, так и слабошероховатых поверхностей, а также повышение точности контроля за счет формирования одновременно двух интерференционных картин, разнесенных в пространстве . Для этого первоначально записывается на голограмму волна с волновым фронтом, соответствующим волновому фронту волны, отраженной от эталонной поверхности , с помощью двух опорных коллимированных пучков, ориентированных соосно, навстречу друг другу и нормально к направлению распространения записываемой волны. После этого голограмму 3 освещают пучком, идентичным одному из опорных пучков, восстанавливают с нее записанную волну, что приводит к образованию двух интерференционных картин, регистрируемых анализаторами 7 и 8. Путем изменения положения контролируемой поверхности 5 добиваются получения в интерференционной картине, регистрируемой анализатором 7, нулевой полосы и при этом расположении поверхности 5 по интерференционной картине, регистрируемой анализатором 8, осуществляют контроль поверхности 5. 2 ил. (/) С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИК (!9) 0 О
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTItIRM ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693737/28 (22) 19.05.89 (46) 15.06.91 Бюл. hk 22 (71) Черновицкий государственный университет (72) М.Т.Стринадко. А.В.Глуговский и И.С.Довбуш (53) 631.717.2(088.8) (56) Духонек И.И. и др. Контроль формы сферических поверхностей вращения — ОМБ, 1985, hh 7, с.72. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхностей в оптическом и полупроводниковом приборостроении. Целью изобретения является расширение класса контролируемых поверхностей за счет возможности контроля как полированных, так и слабошероховатых поверхностей, а также повышение точности контроля за счет форИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля формы отражающих поверхностей как полированных, так и слабошероховатых в оптическом и полупроводниковом приборостроении, Цель изобретения — расширение класса контролируемых поверхностей за счет обеспечения контроля как полированных, так и слабошероховатых поверхностей, а также повышение точности контроля путем формирования одновременно двух пространственно разнесенных интерференционных картин. мирования одновременно двух интерференционных картин, разнесенных в пространстве. Для этого первоначально записывается на голограмму волна с волновым фронтом, соответствующим волновому фронту волны, отраженной от эталонной поверхности, с помощью двух опорных коллимированных пучков, ориентированных соосно, навстречу друг другу и нормально к направлению распространения записываемой волны. После этого голограмму 3 освещают пучком, идентичным одному иэ опорных пучков, восстанавливают с нее записанную волну, что приводит к образованию двух интерференционных картин, регистрируемых анализаторами 7 и 8. Путем изменения положения контролируемой поверхности 5 добиваются получения в интерференционной картине, регистрируемой анализатором 7, нулевой полосы и при этом расположении поверхности 5 по интерференционной картине, регистрируемой анализатором 8. осуществляют контроль поверхности 5. 2 ил. На фиг.1 графически представлен ход пучков при записи голограммы; на фиг.2—, устройство, реализующее способ контроля формы поверхности. Устройство содержит источник 1 когерентного излучения. расширитель 2 пучка, голограмму 3, диафрагму 4, контролируемую поверхность 5, юстировочный узел б, анализаторы 7 и 8 интерференционной картины. В качестве анализаторов интерференционной картины может служить рассеивающий экран с визуальным наблюдением, сканирующий по полю интерференционной картины ФЭУ, или матрица 1656320 фотоприемников, распределяющие интенсивности в интерференционной картине.с последующей обработкой данных на ЭВМ и Ар Предварительно регистрируют голограмму 3 в схеме, изображенной на фиг.1. Направляют соосно и навстречу друг другу два опорных пучка П1 и Пг, нормально к ним ось волнового фронта рабочего пучка Пг, экспонируют и проводят фотохимическую обработку, Затем голограмму устанавливают в устройство (фиг.2), на вход которого поступает излучение от источника 1 когерентного излучения. Расширитель 2 формирует плоскую волну, которая по направлению совпадает с волной Пг (фиг.1), существовавшей при записи голограммы. Зта волна восстанавливает из голограммы сферическую волну, распространяющуюся в направлении диафрагмы 4, и ей сопряженную, распространяющуюся в направлении анализатора 7, а также недифрагированную волну, распространяющуюся в направлении анализатора 8. Отраженная от контролируемой поверхности 5 волна снова попадает на голограмму 3, частично проходит в направлении анализатора 7, а также восстанавливает плоскую волну, распространяющуюся в направлении анализатора 8, Юстировочным узлом 6 устанавливают контролируемую поверхность 5 в положение„ при котором анализатором 7 регистрируется нулевая интерференционная полоса. По интерференционной картине, регистрируемой анализатором 8, судят об отклонении формы контролируемой поверхности 5 от эталонной. Формируя банк голограмм для различных форм поверхностей, можно контролировать форму полированных или слабошероховатых поверхностей различного профиля. Процесс юстировки и анализа интерференционной картины допускает полную автоматизацию, что позволяет получить информацию об отклонении формы контролируемой поверхности без сложных юстировочных работ. Учитывая достаточно большую длину когерентности лазерного излучения, расстояние между ro5 лограммой и контролируемой поверхностью также может быть значительным, что позволяет контролировать крупногабаритные изделия. В случае юстировки самой голограммы, 10 а не контролируемой поверхности, возможен контроль исследуемой поверхности на месте. Формула изобретения Способ контроля формы поверхности объекта, заключающийся в том,.что осуще15 ствляют запись голограммы волны когерентного излучения с формой волнового фронта соответствующей форме волнового фронта волны, отраженной от эталонной поверхности, восстанавливают пучком когерентного 20 излучения волну, записанную на голограмме, смешивают ее с волной отраженной от контролируемой поверхности, до появления интерференционной картины и регистрируют интерферограмму, по которой осуществ25 ляют контроль, отличающийся тем, что, с целью расширения класса контролируемых поверхностей и повышения точности контроля, запись голограммы осуществляют двумя коллимированными 30 опорными пучками, ориентированными соосно, навстречу друг другу и нормально к направлению распространения волны с формой волнового фронта, соответствующей форме волнового фронта волны, отра35 жен ной от эталонной поверхности, восстановление голограммы осуществляют пучком, совпадающим с одним из опорных пучков, при смешивании волн изменяют положение контролируемой поверхности до 40 получения нулевой полосы на интерференционной картине, а интерферограмму, по которой осуществляют контроль формы, регистрируют в направлении распространения восстанавливающего пучка. 1656320 и C 0о 2 Составитель В.Клинова Редактор Н.Федорова Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 2307 Тираж 392- Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
