275257

Союз Советских Социалистических РеспуеликЗависимое от авт. свидетельстваявлено 18.111.1969 (М 1311732/26-9 53/00 аявкиприсоединени Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР1 ПК 6 01 э 7/6 оритет Опубликовано ОЗХ 11,1970, Бюллетень22 621.385:530,145.,6:77 (088.8) Дата опубликования описания 1 Авторизобретен. М, Мещанки В ГСООЗНА 1Б. ЬЛЫС КА УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЧ-ГОЛОГРА ЗУАЛ ИЗАЦИ И ВОССТАНОВЛЕННОГО ИЗОБРА ИЯ Изобретение относится к области СВЧ-голографии.Известные устройства для получения СВ 1- голограмм и визуализации восстановленного изображения содержат СВь 1-генератор, антенну, освещающую голографируемый объем, антенну опорной волны, приемное устройство и устройство визуализации изображения. Сигнал с выхода сканирующего приемного устройства управляет свечением лампочки, которое регистрируют на фотопленке, получая, таким образом, СВЧ-голограмму. Далее эту голограмму уменьшают и просвечивают лучом лазера для визуализации восстановленного изображения.Известное устройство не может работать в реальном масштабе времени, так как СВЧ-голограмма сначала должна быть записана на фотоматериале, а затем по ней восстанав;швают изображение с помощью когерентного источника света - лазера.Целью изобретения является получение СВЧ-голограмм и визуализация изображений процессов в голографируемом объеме в реальном масштабе времени без применения когерентных источников света.Для этого процессы интерференции и дифракции на последовательных стадиях записи и восстановления, составляющие с промежуточным этапом записи голограммы на фотоматериале голографический процесс, имитируются в предлагаемом устройстве электронными методами таким образом, что запись и восстановление производятся одно временно. Имитация осуществляется с помощью многоканального приемника с двойным преобразованием частоты, вторые смеси- тели которого соединены через систему фазовращателей и умножитель частоты с опорным 10 генератором, и системы преобразователейэлектрических сигналов в механические колебания среды, проводящей ультразвук, Этп колебания принимаются ультразвуковыми приемниками и преобразуются в электриче ские сигналы, которые управляют свечениемнекогерентных источников света, так что образуется изображение сечения исследуемого объема. Выбор нужного сечения осуществляют изменением частоты опорного генератора.20 На чертеже приведена схема устройства,содержащая генератор 1 СВЧ-колебаний частоты кь освещающую антенну 2, объект т в голографируемом объеме, смеситель 4, местный генератор 5 первой промежуточной часто ты Йь полосовой фильтр б, настроенный начастоту о , =от,+й антенну 7 опорной волны, приемные антенны 8, многоканальный приемник 9 с двойным преобразованием частоты, смесптели 10, полосовые фильтры 11, 30 настроенные на частоту О, вторые смесителиЛ12, регулируемые фазовращатели 13, полосовые фильтры 14, настроенные на вторую промежуточную частоту й г = ., + й, ультразвуковые преобразователи 15, среду 1 б, проводящуго ультразвук, ультразвуковые приемники 17, некогерентные источники света 18 с регулируемой яркостью свечения, умножитель 19 частоты р раз, на выходе которого получают колебания частоты второго гетеродина в = рй, = О - йд.Колебания частоты двд от СВЧ-генератора 1 подают на облучатель антенны 2, которая формирует волну, освещагощую объект 3. Колебания той же частоты и, подают на вход смесителя 4, который смешивает их с колебаниями частоты Й идущими от месъчгого генератора 5. Полученные в результате колебания подьпот через полосовой фильтр б, настроенный на частоту первого гетеродпна о.г= =- о, + йпа антенну 7 опорной волны.Дифрагированная на объекте волна частоты вд и опорная волна частоты ь , создагот в плоскости голограммы (плоскости приемных антенн 8 приемника 9) меняющуюся с частотой йд=ьг, - юд интерференционную картину. После смешивания в смесителях 10 и фильтрации колебаний разностной частоты Йг в фильтрах 11 на входах вторых смесите. лей 12 получают аналог СВЧ-голограммы.На вторые смесители 12 подают колебания второго гетеродина частоты ьд, через фазовращатели 18. Эти колебания играют роль восстанавливающей волны, причем наклон ее к плоскости голограммы имитируют линейным или квадратичным набегом фаз от одного канала к другому, если восстановление изобракения производят плоской или сферической волной соответственно.После смешивания во вторых смесителях и фильтрации второй промежуточной частоты Й.=,+Од на выходе фильтров 14 получают совокупность сигналов, амплитуды и фазы которых соответствуют амплитудам и фазам поля непосредственно в плоскости голограммы при восстановлении. Эту совокупность сигналов преобразуют преобразователями 15 в ультразвуковые сигналы, которые распространяются в среде 1 б и образуют в ней ультразвуковое изображение голографируем ого объема.Расстояние между соседними преобразователями выбирают в г раз меньше, чем расстояние между приемными антеннами, что эквивалентно необходимому для СВЧ-голографип с визуализацией изображения уменьшению линейных размеров голограммы в г раз. 2752574С помощью ультразвуковых приемников 17,располокепных в том месте, где формируется ультразвуковое изображение, колебания среды преобразуют в электрические сигналы, ко5 торые подают на некогерентные источникисвета 18 с управляемой яркостью свечения.В результате получают светящееся изображение сечения голографируемого объема, так как эти источники расположены в простран стве в таком же порядке, как ультразвуковыеприемники в области формирования ультразгзукового изображения.Чтобы снизить требования к стабильностичастоты СВЧ-генератора, колебания второго 15 гетеродина получают умножением частотымсстного генератора в умножптеле 19.Положение области, в которой сформировано ультразвуковое изобракение, зависит от частоты второго гетеродина. Изменениелг 20 этой частоты, например, с помогцью перестройки местного генератора производят выбор желаемого для наблюдения сечения голографируемого объема.Предлагаемое устройство позволяет вести 25 наблюдения за быстропротекающими процессами в реальном масштабе времени. Оно может быть применено для контроля технологических процессов, при физических экспериментах и исследовании процессов, развиваю- ЗО ппгхся за непрозгачпыми для света преградаып. Предмет изобретения35 Устройство для получения СВЧ-голограмми визуализации восстановленного изображеня, содержащее СВЧ-генератор, антенну, освещающую голографируемый объем, антенну опорной волны, полосовой фильтр, смеситель 40 и опорный генератор, отливаогчееея тем, что,с целью получения изображения в реальном масштабе времени без применения когерентных источников света, прием сигналов в плоскости голограммы осуществляют многока нальным приемником с двойным преобразованием частоты, вторые смесители которого соединены с опорным генератором через систему фазовращателей и умножитель частоты, и выходы приемника подключены к некоге рентным источникам света с управляемой яркостью через последовательно включенные ультразвуковые преобразователи и ультразвуковые приемники, причем выбор светящегося сечения изображения голографируемого объ ема производят изменением частоты опорногогенератора,оставитель В. Пятницкийред А, А. Камышникова Корректор А. И. Зимина Тираж 480 Подписноепо делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5