175498. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés diszperz rendszerek fizikai jellemzőinek holográfiás meghatározására
3 175498 4 már nem az első ízben vizsgált rendszerállapotot tükrözi. Holográfiás módszer ismeretes mind a porok, mind a folyadékcseppek vizsgálatára. Ezeknek az eljárásoknak közös hátránya, hogy a „vonalban” és az „eltérített referenciasugaras” módszerrel való hologram készítési mód között előre nem tudunk választani, továbbá nem tudják egymástól megkülönböztetni a porszemcséket, a folyadékcseppeket, illetve a buborékokat. Ugyancsak nem ismeretes a többfázisú diszperziók együttes vizsgálatára alkalmas, a diszperziós fázisokat egymástól megkülönböztető holográfiás módszer. Az ismert hologram készítési eljárások különleges laboratóriumban, elsötétíthető helyen alkalmazhatók. A fényérzékeny réteget más fényhatás nem érheti. A vizsgálható térkeresztmetszet megegyezik a megvilágító sugárnyaláb keresztmetszetével, ezért azt sugárbővítő optikai elemekkel, pl. kollimátorral növelik. A kollimátor keresztmetszet bővítő képessége azonban korlátozott, így a vizsgálható maximális keresztmetszet kisebb, mint 1 dm2. A felsorolt okok miatt a holográfiás módszerek a laboratóriumi méretű terekben elhelyezkedő diszperziók laboratóriumban való vizsgálatára alkalmasak. Lassúvá teszi ezeket az eljárásokat, hogy a diszperz rendszer képének helyreállításakor a nagyítást előidéző optikai rendszer (zártláncú televíziós rendszer vagy mikroszkóp) beállítása nehézkes. A kapott kétdimenziós kép függetlenül attól, hogy az „vonalban” vagy „eltérített referenciasugárral” készült, a televízió képernyőjén jelentkező lézersugárzási háttérzaj („hangyás kép” = speckle) következtében különösen finom diszperziók esetében, kiértékelhetetlenné válik. A találmány célja olyan eljárás és a megvalósítását lehetővé tevő berendezés kidolgozása volt, amely a felsorolt hiányosságokat kiküszöböli és ezenfelül lehetővé teszi a háromfázisú diszperziók vizsgálatát valamint az ipari méretekben végzett vizsgálatokat. A találmány szerinti eljárás és berendezés kidolgozása azon a felismerésen alapszik, hogy a vizsgálni kívánt diszperz rendszerről a megvilágító lézersugár optikai úton történő megosztásával egyidejűleg és egymás mellett kettős hologram készíthető és a diszperz rendszerről készített hologramok képének helyreállításakor a keletkezett képen zártláncú televíziós rendszerrel a lézersugár háttérzaja a katódsugár intenzitásának csökkentésével megszüntethető és az így keletkező kép(ek)en meglepő módon megkülönböztethetők egymástól a két különböző fázishoz tartozó diszperz részek és a televízió képernyőjéről (monitor) készithető fénykép olyan jó minőségű, hogy az automatikus gépi kiértékelés is lehetővé válik. A találmány szerinti eljárás és berendezés továbbá azon a felismerésen alapszik, hogy a hologram rögzítésére szolgáló fényérzékeny lemezt a lézerimpulzussal szinkronba hozott fényképészeti retesszel ellátva csak rövid időtartamra tesszük ki a megvilágító lézersugár és egyidejűleg a külső fény hatásának, ami azzal a meglepő eredménnyel jár, hogy a külső fény ilyen rövid tartamú hatása nem akadályozza jó minőségű hologram készítését és ezáltal lehetővé válik ipari méretű berendezésekben elsötétítés nélkül, a laboratóriumon kívül is a hologramok elkészítése és ezzel különösen a vegyipari és rokoniparági műveletek és eljárásoknál előforduló diszperz rendszerek helyszíni vizsgálata válik lehetségessé. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a diszperz rendszert megvilágító lézersugár megosztásával a megvilágítást „vonalban” és „eltérített referenciasugárral” egyidejűleg végezzük, adott esetben a hologram rögzítésére szolgáló fényérzékeny lemezt csak a megvilágítás időtartamára tesszük ki fény hatásának, a „vonalban” és „eltérített referenciasugárral” kapott információkat kettős hologramban egymás mellett és egyidejűleg rögzítjük, a helyreállítás során a diszperz rendszer vagy egy kiválasztott volumene képét adott esetben elmozdítható ernyőn élesre állítjuk, az ernyőt zártláncú televíziós rendszerrel helyettesítve vagy az elöl elmozdítva a monitoron megjelenő képet adott esetben a katódsugár intenzitásának csökkentésével a lézersugárzási háttérzajtól mentesítjük és a rögzített kétdimenziós fényképfelvétel(ek)et adott esetben elektrooptikai analizátorral értékeljük. A helyreállítás során adott esetben a zártláncú televíziós rendszer kamerájának érzékelő része elé, vagy annak helyébe elmozdítható ernyőt helyezünk és a képet ezen állítjuk élesre. Ezzel egyrészt megakadályozzuk, hogy az érzékelő rész a hologram esetleges hibás helyein áthaladó intenzív lézersugár hatása következtében beégjen, másrészről könnyebbé, gyorsabbá és pontosabbá tesszük a tárgy kép élesreállítását, majd az ernyő elmozdításával, illetve a kamera érzékelő részének az ernyő helyébe állításával az élesreállított képet nagyítva szemlélhetjük a televízió monitorján. A helyreállítás során készített kétdimenziós fényképfelvételt vagy felvétel sorozatot értékelhetjük kézi módszerekkel is, de mivel a találmány szerinti eljárással készített képet a lézersugárzási háttérzajtól mentesítettük, előnyös módon a már ismeretes automatikus gépi utak egyikén értékeljük, ilyen pl. a Leitz „Qassimat” berendezéssel végzett értékelés. A hologram készítése során törekszenek arra, hogy olyan elrendezést hozzanak létre, amelynél a referenciasugár úthossza közel azonos a tárgyon keresztül haladó sugár úthosszával. A „vonalban” és az „eltérített referenciasugárral” való hologram készítési mód egyesítésénél tehát a találmány szerinti eljárás egy előnyös megvalósítási módja szerint is azt az elrendezést valósítjuk meg, ahol a megvilágító lézersugár megosztása után a „vonalban” haladó sugár úthossza a fényérzékeny lemezig eltérítő tükörpár beiktatása útján egyenlő az „eltérített referenciasugár” úthosszával. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös megvalósítási módja szerint a megosztás utáni két lézersugámyaláb átmérőjét bővítjük a vizsgálni kívánt tér átmérőjére. A hologram készítés során előfordulhat, hogy felvétel sorozatot kívánunk készíteni. A felvételek közötti időközt a találmány szerinti eljárás egy újabb előnyös megvalósítási módja szerint azáltal csökkentjük, hogy a fényérzékeny lemezt a meg-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
