203595. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vékony huzalok átmérőjének érintésnélküli meghatározására
1 Hü 203 595 B 2 tás minimumból álló periódusát 9 szenzorsor legalább két képeleme értékeli. Az elektronikus kiértékelő egység 11 analóg-digitális átalakítóból, 12 digitális adattárolóból, 13Fourieranalizátorból, valamint 14 címtranszformáló fokozatból áll. Az 5 diffrakciós kép helyi intenzitáslefolyását, amelyet a 9 szenzorsor elektromos jelekké alakít át, a 11 analóg-digitális átalakító digitalizálja, majd a digitális jelek a 12 digitális adattárolóba kerülnek, ahol minden egyes tárolóhely folyamatosan és szorosan egymás után feltöltődik a 9 szenzorsor képelemeinek információjával. Itt zaj csökkentés érdekében a jelek ismételten kiolvashatók és összegezhetők. Ez az adatmező azután frekvencia spektrumának megállapítása céljából a 13 Fourier-analizátorba kerül, ahol a 12 digitális adattárolóhoz még egy 14 címtranszformáló fokozat is kapcsolódik. Ennek segítségével előbb a helykoordináták transzformálásával korrigáljuk az 5 diffrakciós kép leképzési torzításait és non-linearitását, melynek eredményeképpen az el nem hajlott lézernyaláb távolságához képest harmonikus jellefolyás adódik. Gyors Fourier-transzformációval az így előkészített adatmezőből meghatározzuk a korrigált 5 diffrakciós kép v helyfrekvenciáját, amelyből a 4 mérendő tárgy b átmréője (vagy szélessége) az b-\*f*v összefüggés alapján kiadódik. A mérési eredményt 15 digitális kijelzőnél jelezzük ki, valamint 16 regisztráló fokozattal rögzítjük, például nyomtató, lyukszalag vagy más ismert adathordozó segítségével és 17 vezérlés visszacsatoláson át a mérési eredményt felhasználhatjuk a 4 mérendő tárgy átmérőjét vagy szélességét módosító technológiai folyamat vezérlésére is. A találmány szerinti eljárást megvalósító berendezéssel a kiolvasó elektronika működési sebességének és az elektronikus kiértékelő egység alkotórészeinek megfelelően egy másodpercnél rövidebb mérési idők valósíthatók meg úgy, hogy a találmány szerinti eljárás valós idejű átmérőmeghatározásra is alkalmazható. A leírt mérési eljárással és az azt megvalósító berendezéssel 3-1000 pm tartományban fekvő átmérők határozhatók meg ± 0,1% ± 0,1 p, pontossággal. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás vékony huzalok átmérőjének érintésnélküli meghatározására, amelynek során vékony huzalok, szálak, folyadéksugarak és hasonlók átmérőjének, valamint rések szélességének és finom furatok átmérőjének meghatározásához a Fraunhofer-féle elhajlási minta felhasználásával mérendő tárgyat párhuzamos, monokromatikus és koherens fénysugárral megvilágítunk, azzal jellemezve, hogy a mérendő tárgy (4) által keltett diffrakciós kép (5) legalább egyik felének teljes helyi intenzitáslefolyását az el nem hajlott fénysugár levágásával hézagtaíanul érzékeljük, majd digitalizáljuk és digitális alakban eltároljuk, majd az így képzett adatmezőből Fourier-transzformációval a diffrakciós kép (5) helyi frekvenciáját (v) meghatározzuk és abból a mérendő tárgy (4) átmérőjét (b), illetve szélességét a b-X*f*v összefüggés alapján meghatározzuk, ahol b a mérendő tárgy (4) átmérőjét; X a fénysugár hullámhosszát; f a diffrakciós kép (5) leképzésénél használt fókusztávolságot, és v a helyi frekvenciát jelenti. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jel lemezve, hogy a helyi intenzitáslefolyást többször érzékeljük és összegezzük. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érzékelt diffrakciós kép (5) nonlinearitásait digitalizálás előtt helykoordinátákra vonatkoztatva korrigáljuk. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás/izzű/ jellemezve, hogy hogy az elhajlott fény növekvő elhajlási szöggel csökkenő intenzitását a helyi intenzitáslefolyás érzékelése során kompenzáljuk. 5. Berendezés az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására, amely fényforrást tartalmazó megvilágítási elrendezést, a diffrakciós kép (5) helyi intenzitás lefolyását érzékelő detektorelrendezést, analóg-digitális átalakítót (11), digitális adattárolót (12) és Fourier-analizátort (13) magában foglaló és elektronikus kirtékelőegységet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a megvilágítási elrendezés párhuzamos, monokromatikus és koherens fénysugarat előállító He- Ne lézer (1) fényforrásból áll, megvilágítási elrendezése a lézer (1) fénynyalábját feltágító, párhuzamosító és homogenizáló nagyító- és szűrőelemeket (2) tartalmaz, amelyek egyazon optikai tengely mentén elrendezett két domború lencséből (7), valamint a két domború lencse (7) közös gyújtósíkjában elrendezett diafragmából állnak, és a detektorelrendezés a diffrakciós kép (5) helyi intenzitáslefolyását szimultán érzékelő optoelektronikus egységet tartalmaz. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a megvüágítási elrendezés a fénynyaláb átmérőjét korlátozó diafragmát (3) tartalmaz. 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az optoelektronikus egységet szenzorsor (9) alkotja. 8. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a detektorelrendezés a diffrakciós kép (5) helyi intenzitáslefolyását szekvenciálisán letapogató fokozatot, valamint fényvevőt tartalmaz. 9. Az 5. vagy 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a detektor elrendezés a diffrakciós képet (5) gyújtósíkjában elrendezett optoelektronikus fokozatra vagy ott elrendezett fényvevőre vetítő domború lencsét (7) tartalmaz. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a domború lencse (7) hengeres lencseként 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
