188844. lajstromszámú szabadalom • Különbségi holografikus interferometriai eljárás alakváltozások, alakok és törésmutatóeloszlás-változások összehasonlító mérésére
1 188 844 2 A találmány tárgya eljárás holografikus interferogramok különbségének közvetlen holografikus interferometriai előállítására összehasonlító mérések céljából:- nem átlátszó tárgyak felületi pontjainak statikus, ill. dinamikus terhelés hatására bekövetkező elmozdulásának összehasonlításához;- nem átlátszó tárgyak alakjának összehasonlításához;- átlátszó tárgyak törésmutatóeloszlás-változásának összehasonlításához. Az eddigi holografikus interferometriai mérési eljárások nagy pontossággal mérik egy-egy tárgy alakváltozását, alakját, törésmutalóeloszlás-változ.ását, de két tárgy alakváltozását, alakját, törésmutatóeloszlás-változását csak a két tárgy interferogramjának számszerű kiértékelése után (ill. speciális esetekben az interferometrikus csíkrendszerek moiré-ábrája segítségével) tudják összehasonlítani, közvetlenül nem. Alakmérésnél kivétel az optikailag sima tárgyak esete, vagy ha a megvilágítás és megfigyelés olyan kis szögű, hogy a tárgyfelületek már optikailag simának tekinthetőek, de összehasonlításuk ilyenkor már klasszikus interferometriával is megoldható. A holografikus interferometriai mérési eljárások lényeges változatairól ad jó áttekintést az alábbi két szakirodalom: C. M. Vest, „Holographic interferometry”, John Wiley and Sons, New York (1979); ed. R. K. Erf, „Holographic Nondestructive Testing”, Academic Press, New York (1974). A különbségi hoiografikus interferometriai eljárás megoldja különböző tárgyak jellemzőinek közvetlen holografikus interferometriai összehasonlítását : az eljárás során keletkező interferogram csíkjai közvetlenül a két összehasonlítandó tárgy különbségét jelzik ki. A közvetlen összehasonlítás előnye a gyorsasága. Továbbá nagy alakváltozások, erősen tagolt alakok és nagy törésmutató eloszlás-változások esetén az egyes interferogramok csíkrendszere sűrű, kiértékelésük nehéz vagy lehetetlen, viszont a közvetlen összehasonlítás interferogramján csak a különbség ritkább csíkrendszere látszik. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a csak egy tárgy önálló vizsgálatára alkalmazható szokásos holografikus interferometriai mérési eljárásokban speciális holografikus tárgymegvilágítást használ: az Összehasonlítási alapul szolgáló eíalontárgy ugyanazon elrendezésben készült holografikusán rekonstruált megfelelő konjugált hullámfrontjait. A találmány szerinti holografikus interferometriai eljárás meghatározója az etalontárgy alakváltozását vagy alakját, fázistárgyak esetén a törésmuíató-váitozást jellemző holografikus interferogram készítése; a vizsgált tárgy megvilágítása az etalonhologramoknak az etalontárgy holografálásakor használt referencianyaláb(ck) konjugáltjával megvalósított rekonstrukciója révén: továbbá az alakváltozási, az aiaki és törésmutató-változási különbség megjelenítése a vizsgált tárgyról készített holografikus interferogram segítségével. A találmány szerinti eljárást nem átlátszó tárgyak alakváltozásának mérési példáján keresztül mutatjuk be (lásd 1. ábra) az etalontárgy hullámfronljának rögzítéséhez két különálló referencianyalábot használó változatban. A rajz a nyalábtágítókat nem tünteti fel, továbbá nem léptékhclycs. Az 1. ábrán látható mérési elrendezés adott alakja természetesen esetleges, ugyanazon funkciók más geometriai elrendezés, más sorrendű nyalábosztással is megvalósíthatóak. Az L iézer fényéből az 01 osztóval állítjuk elő a TÁ1 etalontárgyat megvilágító és a referencianyalábokat kialakító ágat. Az 02 és 03 osztó az etalontárgyról hologramok RÍ és R2 referencianyalábjait választja le. Az 04 osztó a B beállító nyalábot irányítja a H1 hologramlemez felé. A H2 hologramlemezre a vizsgálandó tárgyról készítünk hologramokat, a felvételhez szükséges R3 referencianyaláb a TÜ2 tükörtől tart a lemez felé, a tárgynyaláb ekkor a TÁ1 etalontárgy helyére tett vizsgálandó tárgyról szórt fény. Az RÍ és R2 konjugált referencianyalábok előállítása a TÜ3 és TÜ4 tükrökkel történik. Az eljárás műveleti lépései sorrendben a következők. A holografikus asztalra elhelyezzük a TÁ1 etalontárgyat, vele szemben alkalmasan választolt távolságban a Hl hologramlemez tartóját. A tárgy terhelés előtti állapotáról az RÍ referencianyalábbal hologramot készítünk. A terhelés utáni állapotról az R2 referencianyalábbal vesszük lél a hologramot. Előhívás, rögzítés után a lemezt visszateszszük eredeti helyére, majd a TÁ1 etalon tárgyat a vizsgálandóra cseréljük és az eredeti megvilágítás irányába elhelyezzük a H2 hologramlemcz tartóját. A TÁ2 tárgyat terhelése előtt a H1 hologramlemczről visszavetített fényhullámmal világítjuk meg, amit úgy állítunk elő, hogy a Hl hologramlemezt az RÍ referencianyaláb konjugáltjával világítjuk meg. Sík RÍ referencianyaláb esetén ez a TÜ3 tükörről visszavert RÍ konjugált referencianyaláb. A Hl hologramlemez helyzethüségél és a konjugált nyalábok valódiságát a B beállító nyaláb segítségével ellenőrizzük, illet ve hangoljuk össze. A megvilágítás optimumát az R1 * és R2* konjugált referencianyalábokkal egyidejűleg visszaállított két pontforrás interferenciaképe alapján keressük meg. Ez után a H2 hologramlemczrc felvesszük a vizsgálandó tárgy hologramját az R3 referencianyalábbal. Terhelés után hasonló felvételt készítünk, a visszavetitést ez alkalommal az R2 referencianyaláb konjugáltjával (TÜ4 tükör, R2* konjugált referencianyaláb) oldjuk meg. Az előhívott és rögzített H2 hologramiemez.t megvilágítjuk; (megőrizve a felvételi geometriát) a lemezen szabad szemmel vagy fényképezőgéppel átnézve látjuk az etalonlárgy és a vizsgálandó tárgy alakváltozása közötti különbség érzékenységi vektor irányába eső összetevőjének megfelelő különbségi interferenciaképet. (A visszavetítés révén a vizsgálandó tárgyat megvilágító hullámfrontok hordozzák az etalontárgy alakváltozására vonat-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
