Способ определения рельефа поверхности

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля рельефа поверхности голографическими способами. Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов за счет обеспечения независимой регулировки контраста и глубинного расстояния. Объект помещают в камеру, содержащую поглощающую жидкость, освещают коллимированным пучком когерентного излучения с одной длиной волны и записывают голограмму. После этого изменяют состав поглощающей жидкости и вновь записывают голограмму, Восстанавливают интерференционную картину, по которой судят о рельефе поверхности.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 В 9/023, 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. 4т

Am = аайе i — -Z(nm+ Ixm), К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761018/28 (22) 21.11.89 (46) 07.12.91, Бюл. В 45 (71) Белорусский научно-исследовательский институт неврологии, нейрохирургии и физиотерапии и Институт физики АН БССР (72) Л.И.Рачковский, Л,В.Танин, А.С.Рубанов и В.К.Забаровский (53) 531.717,2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1629749, кл. G 01 В 9/023, 1989. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЛЬЕФА

ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть исИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может найти применение для бесконтактного контроля рельефа поверхности голографическими способами.

Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов эа счет обеспечения независимой регулировки контраста и глубинного расстояния.

Изобретение осуществляютследующим образом.

Объект помещат в иммерсионную каме- ру, заполненную первой иммерсионной поглощающей средой (й = n> + ix>). Осуществляют регистрацию голографического изображения, используя в качестве опорного и предметного пучков коллимированное когерентное излучение с длиной волны iL

Производят замену среды в камере на вторую поглощающую иммерсионную среду. (п2 = пг + ixz). Так же, как и при первой экспозиции, регистрируют голограмму. По„„59„„1696852 А1 пользовано для бесконтактного контроля рельефа поверхности голографическими способами. Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов эа счет обеспечения независимой регулировки контраста и глубинного расстояния.

Объект помещают в камеру, содержащую поглощающую жидкость, освещают коллимированным пучком когерентного излучения с одной длиной волны и записывают голограмму. После этого изменяют состав поглощающей жидкости и вновь записывают голограмму. Восстанавливают интерференционную картину, по которой судят о рельефе поверхности.. (/ сле восстановления два голографических изображения интерферируют, образуя кон- 2 турную карту объекта по расстоянию между максимумами, на интерференционной картине определяют относительный рельеф, а по изменениям интенсивности в максиму- 0 мах и минимумах (по изменению контраста) получают информацию об абсолютном рельефе поверхности, р

После восстановления интерферируют (у два волновых фронта с амплитудаМи, пропорциональными где am — амплитуда падающего света;

R — коЭффициент отражения поверхности объекта;

il — используемая длина волны;

Z — расстояние от окна камеры до точки на объекте;

1696852

nm, xm — действительная и мнимая час и комплексного показателя преломления (й,„).

После ряда преобразований можно показать, что глубинное расстояние AZ между контурами определяется

В общем случае поглощающих сред показатель преломления определяется соотношением Крамерса-Кронига

P = (ch (-т-2 (xi — xz) In — = ) 1

Таким образом, ЛУ. u P являются основными параметрами. позволяющими определять как относительный, так и абсолютный рельеф поверхности.

В прототипе глубинное расстояние определяется как длинами волн Л1 и 4, так и показателями преломления п1, п2, задаваемыми положениями этих частот на спектральной линии, Контраст регулируется значениями коэффициентов поглощения х1 и х2 спектральной линии и соответствующими длинами волн ib и Л2 . Таким образом, глубинное расстояние и. контраст

Составитель В,Бахтин

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор M,Øàðoøè

Редактор А.Мотыль

Заказ 4295 Тираж . 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 где — параметр интегрирования;

Мн, » — длины волн, определяющие интервал интегрирования; по — показатель преломления, опреде-. ляемый участками спектра в диапазоне длин волн (О, ) и (Я», «О ).

Контраст P интерференционной картины изменяется с толщиной поглощающего слоя и определяется соотношением определяются характеристиками лазерного излучения Л1 и .4 и жестко связаны свойствами линии поглощения.

В предлагаемом способе разность п25 п1, определяющую глубинное расстояние, можно сделать независимой от изменения х1-х2, которое задает падение контраста с глубиной. Если при первой экспозиции в камере была первая жидкость, в которой

10 разведен первый краситель, тогда при второй экспозиции для независимой регулировки параметров интерференционной картины следует использовать другую жидкость с другим показателем преломления, В

15 ней должен быть растворен другой краситель или краситель может вообще не использоваться (тогда изменение контраста полностью определяется поглощением первой жидкости). Аналогичные манипуляции с

20 независимыми изменениями между экспозициями показателей преломления и коэффициентов поглощения можно производить и с газами, Формула изобретения

25 Способ определения рельефа поверхноСти, заключающийся в том, что помещают объект в камеру, содержащую поглощающую среду, освещают обьект коллимирован ным пучком когерентного излучения, 30 записывают голограмму, восстанавливают полученную голограмму, осуществляют анализ интерференционной картины и по распределению интерференционных полос и значений их интенсивностей в максимумах

35 и минимумах определяют абсолютный рельеф, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов, освещение объекта осуществляют излучением с одной длиной волны, а при записи

40 голограммы осуществляют первую экспозицию, изменяют состав поглощающей среды в камере и осуществляют вторую экспозицию,