Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Изменение оптической толщины стеклянных подложек фотопластин обычно составляет не менее одной полосы на дюйм (25,4 мм). Для качественного сохранения волнового фронта такие изменения, как правило, не допустимы. Существуют два способа решения этой проблемы. Во-первых, голографнческая пластина может быть помешена в жидкость, и в результате, по крайней мере, две ее поверхности можно считать высококачественными. Во-вторых, если волно-выи фронт, создаваемый голограммой, предполагается анализировать пнтерферометрически, экспериментальную уст ановку можно реализовать так, чтобы фронт сравнения также проходил через голограмму (см. рис. 12,2, б), и ее подложка внесет одинаковую аберрацию в эталонную и восстановленную волны.
12.2.2. Неразрушающий контроль
Голографичесі ое хранение волнового фронта полезно при иераз-р\ тающем контроле деформаций от различных нагрузок [12, 15]. Полированные и шлифованные деформированные поверхности пнтерферометрически сравнивают с Их обычным состоянием. Одним
300' из важных применений голографического неразрушающего контроля является определение механических и термических свойств заготовок больших зеркал перед их обработкой [34]. Основными характеристиками любого варианта неразрушающего голографического контроля являются «реальное рремя» и «двойная экспозиция». Tex-лпку контроля в реальном масштабе времени рассмотрим первой.
Допустим, что голограмма составлена для вызывающего сомнение образца, например, необработанной заготовки зеркала (рис. 12.3). Использование при этом установки для осевого контроля выгодно по двум причинам: 1) значительно упрощается процедура редуцирования интерференционных картин и 2) может быть использовано ретроотражательное покрытие [отражательная жидкость «Коднт» (Codit)] передней поверхности контролируемой заготовки. Покрытие отражает обратно к источнику значительную часть светового потока; в результате снижается время экспозиции щ обеспечивается равномерное отражение света от заготовки в пределах большого телесного угла.
Поместим записывающий материал (после соответствующей экспозиции и обработки) точно в положение, которое он занимал при записи. Это может быть достигнуто, по крайней мере, тремя способами. Во-первых, если голограмма записана на фотопластинке, для обработки последней без смещения с первоначального положения можно применить жидкостную кювету. Во-вторых, можно использовать трехточечную оправу, с помощью которой пластину іпосле обработки достаточно легко совместить с ее прежней плоскостью. В-третьих, можно, наконец, воспользоваться для получения голограммы фотохромными и фотополимерными материалами, обработка которых состоит в прикладывании к ним электрического потенциала с последующим нагревом [29]. Вообще говоря, для реализации голограммы весьма желательно не использовать материалы, требующие химической обработки и дополнительного времени на проявление, так как при этом увеличивается вероятность
Рис. 12.3. Схема интерференционной голографнческой контрольной установки:
-'—лазер; 2—.расширитель пучка; 3 — необработанная заготовка зеркала; 4 — держатель аластя.-ы; 5 — фотокамера; 6 — светоделитель; 7 — точечное отверстие; S — микрообъектив; 9 — светоделитель с переменным отношением пропускания и отражения света
О
301' Рис. 12,4. Интерферограммы теплового контроля заготовки 70-сантиметрового кварцевого зер-i ала пспосредстнл-нно перед нагреванием ta) и после начала нагревания через (і мин (о), через 10 мин (б) и через 20 MViH (г) [341
смещения установки между экспозицией голограммы и наблюдением восстановленной картины.
При освещении голограммы оригинальным эталонным волновым фронтом восстановленная волна является точной копией первоначального объектного фронта (не считая некоторых постолі' і ых амплитудного и фазового факторов). Если предмет освещен так же, как к при экспозиции голограммы, в ее плоскости возникают два интерферирующих между собой волновых фронта: от детали и восстановленный ею. Их амплитуды должны быть расмы, чего можно достигнуть, например, путем использования светоделителя с переменным отношением отражения и пропускания.
Если форма объекта не изменяется, интерферирующие волновые фронты образуют од чу интерференционную полосу. Еел;: же она аехаже' а, например, в результате приложения мекайте-: \.}й нагрузки і: сі температурного градиента, волновой фронт дет:..;и будет иееко отличаться от записанного; при их нитерфере: ;.чи Rn-M-MM-MMOl -.ОСЫ, Ы.'Д которых позволяет опенить BCMiMMiiF;- ;е-фо'-м'ацнт. 1J "стд!гов:-е, пзобрамс но" ь phi <ч r-"i-
^MM MM , : . M ' ' - ' -- О, M к M МММ ; MC TCTMx і . V .:л . і ; .. ¦¦ . . . .
'-жспозпцнсм голограммы и малисью мнгорферогмм'.їмм Сет,1 с фотографии получены в ходе нагревания заготовки, з коїше їм,т.- мо-го температура на обратной стороне зеркала была на 26° С ььмде
F 02 комнатной. Контрольный стержень, видимый на интерферограммах, использовался для устранения смещений образца.
Важно отметить, что на контраст записанных интерференционных полос влияет размер апертурной диафрагмы фотокамеры, если она не сфокусирована на поверхность их локализации. В общем случае эта поверхность может значительно отклоняться от плоскости заютовки зеркала, поэтому необходимо уменьшить диафрагму, ¦чтобы получить достаточно большую глубину резкости п одннлко-выи контраст полос по всей заготовке.
