способ голографической интерферометрии в реальном времени

Формула изобретения

Способ голографической интерферометрии в реальном времени путем экспонирования голограммы объекта на фоточувствительный материал, проявления, фиксирования изображения объекта в исходном состоянии и сравнения восстановленного с голограммы изображения с самим объектом, отличающийся тем, что экспонирование голограммы объекта в исходном состоянии производят одновременно с проявлением голограммы, а ее фиксирование осуществляют в момент достижения равенства интенсивностей световой волны восстановленного с голограммы изображения и световой волны, отраженной от самого объекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении микродеформации объектов методами голографической интерферометрии.

Известны способы регистрации голографических интерферограмм на фоточувствительный материал, представляющие собой комбинации из двух или нескольких голограмм, восстанавливающих изображение объекта в исходном и нагруженном состояниях (так называемые "метод двойной экспозиции" и "средневременной метод") [1, 2, 3, 4].

Недостатком известных способов является невозможность исследования состояний объекта в динамике, т.е. интерферограмма фиксирует одно "замороженное" состояние объекта. Этот недостаток обусловлен тем, что каждая голограмма фиксирует два статических состояния объекта: исходное (без нагружения и второе статическое после нагружения) или два крайних состояния при вибрационном нагружении в средневременном методе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ голографической интерферометрии в реальном времени, когда восстановленное с голограммы изображение объекта в исходном состоянии интерферометрически сравнивают с самим объектом, находящимся под нагрузкой, и в реальном времени наблюдают изменяющуюся от нагрузки картину интерференции [5].

Для получения наибольшего контраста полос интерференции интенсивность световой волны восстановленного с голограммы изображения объекта и интенсивность световой волны, отраженного от самого объекта, наблюдаемого сквозь голограмму, должны быть равны.

Однако известный способ не позволяет обеспечить одинаковые интенсивности восстановленной с голограммы и объектной световых волн, что обусловлено сложностью нормирования интенсивности восстановленного с голограммы изображения исследуемого объекта, и ведет к уменьшению контрастности интерфереционных полос, а следовательно, и достоверности результатов исследования объектов.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении достоверности результатов исследования объектов за счет повышения контрастности интерференционных полос.

Совпадение интенсивности световой волны восстановленного с голограммы мнимого изображения объекта с интенсивностью световой волны, отраженной от самого объекта достигается в том случае, когда экспонирование голограммы объекта в исходном состоянии производят одновременно с проявлением голограммы, а в момент достижения равенства интенсивностей осуществляют фиксирование, т.е. остановку проявления голограммы.

Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает стабильность результатов измерений за счет исключения случайных ошибок, повышение производительности измерений в 2-3 раза и экономии материалов путем исключения операций покраски, сушки и промывки контролируемых объектов.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе голографической интерферометрии в реальном времени путем экспонирования голограммы объекта на фоточувствительный материал, проявления, фиксирования изображения объекта в исходном состоянии и сравнения восстановленного с голограммы изображения с самим объектом, согласно изобретению экспонирование голограммы объекта в исходном состоянии производят одновременно с проявлением голограммы, а ее фиксирование осуществляют в момент достижения равенства интенсивностей световой волны восстановленного с голограммы изображения и световой волны, отраженной от самого объекта.

На чертеже, иллюстрирующем изобретение, представлена схема установки для осуществления способа, которая включает оптический квантовый генератор 1, зеркала 2, 3, 4, расщепитель 5, рассеивающие линзы 6, 7, рамку для крепления фотопластинки 9 и исследуемый объект 10 (например, турбинную лопатку), закрепленный в специальном приспособлении 11. Вся схема собрана и неподвижно закреплена на массивной плите 12.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Голограмму объекта в исходном состоянии получают по известной двухлучевой схеме голографирования Лейта-Упатниекса [5]. Фотопластинку 9 типа ПФГ-01 замачивают предварительно в проявителе (ТУ-6-17-119-82) 30%-ной концентрации в течение 20 секунд. Замоченную фотопластинку устанавливают в рамку 8 и экспонируют, одновременно наблюдая за появлением мнимого изображения. Помещая экран 13 между лопаткой 10 и голограммой 9, сравнивают интенсивность световой волны восстановленного с голограммы мнимого изображения лопатки с интенсивностью световой волны, отраженной от самой лопатки 10.

В случае достижения одинаковых интенсивностей производят остановку проявления, погружая фотопластинку в "стоп-раствор" (1%-ный водный раствор уксусной кислоты). Затем производят фиксирование голограммы в стандартном фиксаже (25%-ный раствор тиосульфата натрия).

Промывают фотопластинку 9 с зафиксированной голограммой, погружая ее несколько раз в кювету с чистой водой, а затем просушивают.

При приложении нагрузки к лопатке 10 на пластинке появляются полосы интерференции высокой контрастности, с помощью которых можно исследовать объект (лопатку 10) в реальном времени.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1157348.

2. Патент РФ 2024821.

3. Авторское свидетельство СССР 1647215.

4. Р. Кольер, К.Берхарт, Л.Лин. Оптическая голография. Из-во "Мир", М., 1973, стр.473.

5. Ю. И.Островский. Голография и ее применение, Из-во Наука", Л., 1973, стр.32.