Новости лазерных технологий.

Создан лазерный интерферометр нового поколения для измерения перемещений с микронной точностью.

Сущность разработанного метода и предлагаемого устройства измерения перемещений заключается в том, что для расширения функциональных возможностей за счет увеличения диапазона измеряемых значений перемещений объект размещается после оптической системы, фокусирующей излучение на его поверхность в виде светящейся точки.
Элементы же интерферометра (светоделитель, отражатель и фотоприемное устройство) неподвижны друг относительно друга и жестко закреплены на общем основании, снабженном механизмом для их перемещения вдоль оси оптической системы. Регулировкой расстояния между поверхностью объекта и светоделителем достигается изменение кривизны волнового фронта излучения, падающего на элементы интерферометра, чем за счет изменения чувствительности измерителя обеспечивается увеличение диапазона измеряемых перемещений поверхности объекта. При этом метод счета интерференционных полос не применяется, а все элементы измерителя механически не связаны с контролируемым объектом, что обеспечивает бесконтактный способ измерения перемещений.
При создании интерференционных методов и средств измерения перемещений необходимо учитывать ряд существенных особенностей, характерных для большинства технических измерений, например, для контроля отсчетных систем прецизионных станков, лазерных фотопостроителей, координатно-измерительных машин.
Первая особенность состоит в невозможности прямого определения перемещений исследуемой точки объекта. Например, невозможно измерить параметры обрабатываемой на станке детали непосредственно в зоне обработки или перемещение рабочей кромки инструмента при резании. Обычно для этого используются показания отсчетных шкал и лимбов, однозначно характеризующие перемещение отдельных подвижных частей оборудования или инструмента.
Вторая особенность заключается в необходимости высокой точности измерений в широком диапазоне перемещений. Между тем применение метода счета интерференционных полос не всегда целесообразно, так как в этом случае предъявляются достаточно жесткие требования к быстродействию устройств регистрации, что существенно повышает их стоимость, а накопление ошибок в каждом периоде счета может привести к существенным ошибкам измерений. Предлагаемое измерительное устройство позволит расширить функциональные возможности лазерных интерферометров за счет увеличения диапазона контролируемых перемещений без проведения счета интерференционных полос. На разработанное измерительное устройство получен патент Российской Федерации на изобретение.
На практике оно было использовано при исследовании процессов дефектообразования в ленточных высокотемпературных сверхпроводниках в составе экспериментальной установки, на которой получена оценка дефектности образцов после нагружения.
Предлагаемое устройство целесообразно применять для обеспечения высокоточных бесконтактных измерений перемещений поверхностей объектов при экспериментальных исследованиях перспективных конструкций, оценке их технического состояния и диагностики, изучении волновых процессов в слоистых конструкциях, в том числе выполненных из анизотропных конструкционных материалов.

Источник: «Наноиндустрия», 2010, № 2, с.38-41 / www. nanoindustry.su

.