Способ определения компонент вектора перемещения диффузно отражающих микрообъектов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 150 191 Я 5) 4 С 3 :1) ЫЗ.";1ь1С 1 Е:".Ь"С, , й ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ли и инт 4 с,фокуси- интер 67-70 ится к измерит быть испольеремещенийголографичес-юЖ 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институт стасплавов(56) Вест Ч. Голографическаяферометрия. М.: Мир, 1982,Клименко И.С. Голографиярованных иэображений и спеклферометрия. М, Наука, 1985,(54) СПОСОБ ОПРЕ)ЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТВЕКТОРА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛИФФУЗНО ОТРАЖАЮЩИХ МИКРООБЬЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение отностельной технике и можезовано для измерения пмикрообъектов методом кой интерферометрии, Целью изобрете-ния является расширение диапазонаизмерений эа счет исключения влияния локализации и величины смещенияна воэможность регистрации интерферограммы объекта, Для этого при формировании объективом 7 иэображенияобъекта 13 создают с помощью диафрагмы 8 с щелевой апертурой 9 спеклструктуру, ориентированную вдольнаправления тангенциальной компоненты вектора перемещения объекта 13.Записывают увеличенное изображениеобъекта 13 с ориентированной спеклструктурой на голограмму 10 с помощью коллимированного опорного пучка. Полученную голограмму освещаютопорным пучком и регистрируют фоторегистратором 11 интерференционнуюкартину за голограммой 1 О по ходураспространения опорного пучка.2 с.п, ф-лы, 1 ил,4498 3 150Изобретение относится к измерительной технике для измерения перемещений микрообъектов методом голографической интерферометрии,Цель изобретения - расширениедиапазона измерений эа счет исключения влияния локализации и величинысмещения на возможность регистрацииинтерферограммы объекта,На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ определения компонент нектора перемещениядиффузио отражающих микрообъектов,Сущность способа заключается вследующем, При испольэонании голографической интерферометрии сфокусированных увеличенных изображениймикрообъектов расстояние между изображением и плоскостью локализацииптерференционной картины в К раэ( 1( - коэффициент увеличения оптической системы) больше, чем в пространстве объектов, Это приводит ктому, что если данный тип перемещений приводит к локализации картины не на поверхности объекта, то впространстве изображений в силу ограниченной глубины резкости системы регистрации одновременно нельзярегистрировать полосы и объект внаправлении распространения объектного пучка, Это ограничивает технологические возможности известного технического решения-прототипа.Для устранения этого ограничениярегистрация осуществляется в изобретении в направлении распространения опорного пучка, Экспериментыпоказали, что при таких условияхрегистрации интерферограмма локализуется на всем пути опорного пучка, что позволяет одновременно наблюдать как объект, так и полосы.Однако при использовании круглойапертуры линзы таким образом можно регистрировать ограниченный диапазон перемещений, При смещении индивидуальных спеклон на расстояние,большее их размера, происходит декорреляция волновых полей и, какследствие, исчезновение интерференционной картины. Поскольку смещение спеклов происходит в направлении тангенциальной компоненты вектора пЕремещения, то формированиеспекл-структуры, ориентированнойв этом направлении, позволяет расширить диапазон смещений, при коО 5 20 25 30 35 . 40 45 50 55 торых существует интерференционнаякартина, В устройстве для реализации способа ориентирования спеклструктуры осуществляют путем диафрагмы с щелевой апертурой, ныполненной и установленной в предлагаемом устройстве.На чертеже приведена схема предгагаемого устройства,Устройство реализующее способ, содержит источник 1 когерентного излучения, расположенный по ходу излучения светоделитель 2, расположенную по ходу одного иэ разделенных пучков систему 3 формирования опорного пучка с коллиматоромрасположенную по ходу другого иэ разделенных пучков систему 5 формирования объектного пучка, расположенный в направлении распространения объектного пучка держатель 6объекта, фокусирующий объектив 7, диафрагму 8 с щелевой апертурой, выполненную с воэможностью изменения ширины щели 9 и установленную параллельно плоскости объектива 7 в контакте с ним с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива 7, голограмму 1 О, установленную н плоскости изображения объектива 7, фоторегистратор 11, установленный по ходу опорного пучка за голограммой 10, и блок 12 обработки данных, вход которого соединен с выходом фоторегистратора 11,позицией 13 обозначен исследуемыйдиффузно отражающий микрообъект.Способ осуществляют следующимобразом,Освещают исследуемый объект 13,установленный в держателе б, пучком когерентного излучения, сформированного от источника 1 когерентного излучения системой 5 формирования объектного пучка. формируют увеличенное изображение микрообъекта 13 посредством фокусирующего объектива 7 в плоскости размещения фотопластинки 10, Ориентируют спекл-структуру в изображениимикрообъекта 13 вдоль направлениятангенциальной компоненты перемещения микрообъекта 13Информациюо наплавлении перемещения получаютизвестными способами, заранее исходя иэ конкретного вида используемого устройства для перемещенияили деформирования микрообъекта 3Формула изобретения 1, Способ определения компонент вектора перемещения диффузно отражающих микрообъектов, заключающийся в том,что освещаютмикрообъект пучком когерентного излучения, формируют его увепиченное изображение со спеклструктурой, в плоскости изображения записывают его на голограмму и после перемещения объекта регистрируют интерференционную картину, по которой определяют величину перемещения,Составитель Б, ЕвстратовТехред И,Моргентал Корректор М.Шароши Редактор А, Долинич Заказ 5240/41 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,0 5 150449 или анализа положения равнодействующей силы в исследуемом процессе. Ориентирование спекл-структуры осуществляют путем вращения диафрагмы 8 с щелевой апертурой вокруг оси, совпадающей с оптической осью объектина 7, до положения, при котором продольная ось щели будет перпендикулярна направлению тангенциальной компоненты вектора перемещения, После этого направляют посредством системы 3 коллимированный опорный пучок на фотопластинку 10 и записывают на ней голограмму, После фотохимической обработки устанавливают фотопластинку 10, на которой записана голограмма, в первоначальное положение и в направлении распространения опорного пучка регистриру ют фоторегистратором 11 интерференционную картину, возникающую после смещения микрообъекта 13, по которой в блоке 12 обработки данных определяют компоненты вектора пере мещений. о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью расширения диапазона измерений, иэображение формируют со спеклструктурой, ориентированной вдольнаправления тангенциальной компоненты вектора перемещения, при записи голограммы используют колльлированный опорный пучок, а интерференционную картину регистрируют внаправлении распространения опорногопучка,2. Устройство для определениякомпонент вектора перемещения диффуэно отражающих микрообъектов, содержащее источник когерентного излучения и расположенный по ход. излучения светоделитель, расположенные по ходу одного из разделенныхпучков систему формирования опорногопучка, а по ходу другого - системуформирования объектного пучка, держатель объекта, размещенный в направлении распространения объектногопучка, фокусирующий объектив и голограмму, установленную в плоскостиизображения объектива, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оноснабжено коллиматором, установленнымв системе формирования опорного пучка, диафрагмой с щелевой апертурой,выполненной с возможностью измененияширины щели и установленной параллельно плоскости объектива в контакте с ним с возможностью вращения относительно оптической оси объектива,и фоторегистратором, установленнымпо ходу распространения опорногопучка за голограммой.