203409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés anyagi minőség vizsgálatára fényelnyelés okozta reflexió, vagy transzmisszió változás alapján
5 HU 203 409 B 6 második lencséje és a vizsgált mintától, vagy a vizsgált mintából visszavert, vagy azon áthaladó próbanyaláb útjában harmadik optikai lencséje van. A harmadik optikai lencse a próbanyalábot fotodetektor mátrixra képezd le. A fotodetektor mátrix kimenete, vagy kimenetei modulációs frekvenciára állított fázisérzékeny erősítőn, vagy erősítőkön keresztül megjelenő egység(ek)hez csatíakozik(nak). A berendezés előnyös megoldása esetén a további fényforrás és a második lencse közé a próbanyalábot kettéosztó nyalábosztó van elhelyezve és a harmadik optikai lencse, valamint a fotodetektor mátrix között fotorefraktív kristály és ezt követő negyedik optikai lencse van elrendezve, amely fotorefraktfv kristályra és nyalábosztó által kettéosztott ptöbanyaláb egyik nyalábja közvetlenül, előnyösen tükröző felületen keresztül rgfltlfltrnzilr A berendezés célszerű megoldásánál a második és harmadik lencse optikai tengelye egy egyenesbe esik. Á találmány további célszerű megoldása esetén a második és a harmadik lencse optikai tengelye a vizsgált minta felületének normálisával azonos szöget zár be oly módon, hogy az optikai tengelyek a vizsgált minta felületén, vagy a vizsgált minta belsejében adott tükröző síkon metszik egymást és a metszéspontban az adott síkra állított normálist tekintve, az optikai tengelyek egymásnak tükörképei. A találmány szerinti berendezés lehetséges, példakénti megoldásait a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen, ahol- az 1. ábra a reflexiós üzemmódú megoldás vázlatát,- a 2. ábra transzmissziós üzemmódú megoldás vázlatát,- a 3. ábra valamint a 4. ábra pedig fotorefraktív kristályt tartalmazó reflexiós, valamint transzmissziós üzemmódú előnyös megoldás vázlatát ábrázolja Az 1. ábrán látható példaként berendezésnek S fényszaggatóval (modulátorral) ellátott, nagy felületi fényességű, homogén, felület mentén sugárzó, vagy felület alakúra kiképzett sugárzást kibocsátó Lz fénysugárforrása, valamint az általa kibocsátott fénysugárnyaláb útjában fókuszáló optikai C lencséje van, amelynek optikai tengelye mentén vizsgált M minta van elhelyezve. Az optikai C lencse optikai tengelye merőleges az L* fénysugárfonás sugárzási irányvonalára. A berendezés a vizsgált M mintára eső fénynyaláb által okozott reflexió, vagy transzmisszió változás kiolvasására szolgáló további nagy felületi fényességű, homogén fénysűrűségű L, fényforrást tartalmaz. A további L, fényforrás által kibocsátott próbanyaláb útjában a próbanyalábot a vizsgált M mintára leképező második optikai A lencséje és a vizsgált M mintáról, vagy a vizsgált M mintából visszavert, vagy azon áthaladó (2. ábra) próbanyaláb útjában harmadik optikai B lencséje van. Az 1., valamint a 2. ábra szerinti megoldásnál a harmadik optikai B lencse a próbanyalábot D fotodetektor mátrixra képezi le. A D fotodetektor mátrix kimeneté, vagy kimenetei a modulációs frekvenciára - és ezáltal a S fényszaggatóval összekapcsolt - állított E erősítőn, vagy E erősítőkön keresztül megjelenő G egység(ek)hez csatlakozik(nak). A 2. ábra szerinti berendezés abban különbözik az 1. ábrán láthatótól, hogy a további L, fényforrásból kiinduló próbanyaláb a vizsgált M mintán áthaladva olvassa ki a transzmisszió változásban jelentkező, számunkra hasznos információt Ennél a megoldásnál az Lj fényforrásból kiinduló, a vizsgált M minta fűtését biztosító fénysugámyaláb ferdén esik a vizsgált M mintára. A 3. és a 4. ábrán ismertetett előnyös megoldások a 2., illetve az 1. ábrán ábrázolt üzemmódú megoldásoknak felelnek meg. Ezeknél az előnyös megoldásoknál azonban a további Li fényforrás és a második optikai A lencse közé a próbanyalábot kettéosztó N nyaláboszló van elhelyezve, amely a próbanyalábot a és h nyalábokra osztja. A berendezésnek ezen kiviteli alakjánál a harmadik optikai B lencse, valamint a D fotodetektor mátrix között F fotorefraktív kristály és ezt követő negyedik optikai B’ lencse van elrendezve. Az F fotorefraktív kristályra - amely előnyösen báriumtitanát-egykristály - az N nyalábosztó által kettéosztott próbanyaláb egyik b nyalábja közvetlenül, előnyösen tükröző T felületen keresztül csatlakozik. A másik a nyalábot pedig a vizsgált M minta részben átengedi (3. ábra) és/vagy refelktálja (4. ábra). Az ily módon transzmittált, vagy reflektált £ nyalábot a harmadik optikai B lencse képezi le az F fotorefrektív kristályra. A 3. ábra szerinti megoldásnál a második és harmadik optikai A, B lencse optikai tengelye egy egyenesbe esik, míg a 4. ábránál ezek az optikai tengelyek a vizsgált M minta felületének normálisával azonos szöget zárnak be. A leírás során az egyes optikai A, B, B’, C lencsék esetén természetesen nem csupán egyetlen lencsét lehet alkalmazni, hanem azok rendszerét is. Ez azonban szakember köteles tudásához tartozó tevékenység, ezért azt részletesen nem ismertetjük. A találmány szerinti berendezés az alábbiak szerint működik részletesen. Az L2 fényforrás nagy felületi fényességű, az optikai tengelyre merőlegesen elhelyezkedő felületiól - amely lehet valódi, vagy virtuális felület - fényt bocsát ki. Az Lz fényforrás fényét a S fényszaggató önmagában ismert módon modulálja, és az ily módon modulált fényt az optikai C lencse a vizsgált M mintára fókuszálja. A vizsgált M minta által abszorbeált fényenergia a vizsgált M mintát periodikusan melegíti, amelynek hatására az optikai tulajdonságok - hőmérsékletfüggésüknek megfelelő mértékben - megváltoznak. Ezt a változást olvassuk ki a szintén homogén felületi fényességű további Li fényforrásból kiinduló próbanyalábbal, amelyet célszerűen N nyalábosztóval két részre, a és h nyalábokra osztunk. Az a nyaláb a második A lencsén áthaladva leképezi a L, fényforrást a vizsgált M minta felületére, amely azt részben átengedi és/vagy reflektál: ja. A transzmittált, vagy reflektált c nyalábot a harmadik B lencse képezi le a F fotorefraktív kristályra, amelyben a N nyalábosztóról kiinduló h nyaláb és a M mintáról érkező £ nyaláb keveredik. A £ nyaláb a h nyaláb által létrehozott rácsozaton oly módon szóródik, hogy a DC- komponens jelentős része az eredeti terjedési irányra merőlegesen lép ki az F fotorefraktív kristályból. A F fotorefraktív kristályból továbbhaladó d nyalábban már az AC/DC komponensarányt jelentősen megnöveltük, amely d nyalábot a negyedik optikai B’ lencse képezi le a D fotodetektor mátrixra. A detektorjelek fázisérzékeny erősítését és jelfeldolgozását az E erősítőik) végzek), amely(ek) további bemenetére pedig a modulációs frekvenciával megegyező frekvenciájú - S fényszaggatóról jövő - referencia jel van kötve. A megjelenítés a megjelenítő G egység(ek)en történik, ahol kétdimenziós kép keletkezik. A vizsgált M minta szaggatott megvilá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
