Способ контроля качества оптических систем

Способ контроля качества оптических систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ контроля качества оптических систем, заключающийся в том, что формируют пространственно периодический сигнал нулевой частоты, пропускают его через систему, регистрируют амплитуду сигнала, меняют его частоту до максимальной, регистрируют спектр амплитуд сигналов и определяют качество системы, отличающийся тем, что, с целью контроля также и дисперсных систем, в спектре амплитуд сигналов фиксируют частоту, с которой амплитуда сигнала остается постоянной, и по величине отношения амплитуд сигналов нулевой и фиксированной частот судят о параметрах системы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 0»1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ Сса (21) 2841858/25-28 (22) 16.11.79 (46) 23.10.90. Бюл. 1I 39 (71) 11енинградский институт точной механики и оптики (72) Э.В.Бабак, В.А.Махотько и А.С ° Беляев (53) 531 717.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

M 619792, кл. G 01 В 11/30, 1975.

2. Креопалова Г.В.-, Пуряев Д.Г.

Исследование и контроль оптических систем. - М.: Машиностроение, 1978, с. 92.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля дисперсных систем, например, определения размеров частиц, их концентрации и др.

Известен способ измерения параметров дисперсной системы, заключающийся в воздействии на нее пучком когерентного электромагнитного излучения, регистрации путем сканирования мгновенного распределения интенсивности в направлении сканирования и обработке результатов измерений, заключающейся в исследовании спектра пространственных Флуктуаций интенсивности (11.

Недостатком данного способа является то, что oI.o имеет недостаточную:

„.Я0„„1601512 А 1

2 (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ, заключающийся в том., что формируют пространственно периодический сигнал нулевой частоты пропускают его через систему, регист рируют амплитуду сигнала, меняют его частоту до максимальной, регистрируют спектр амплитуд сигналов и определяют качество системы, о т л и чающий с я тем, что, с целью контроля также и дисперсных систем, в спектре амплитуд сигналов фиксируют частоту, с которой амплитуда сигнала остается постоянной, и по величине отноиения амплитуд сигналов нулевой и фиксированной частот судят о параметрах системы. точность определения размеров частиц, измеряемый диапазон которых в пределах 1 200 — 300 мкм, и низкую точность определения концентрации частиц в дисперсной системе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретение является способ контроля качества оптических систем, заключа" ющийся в том, что формируют пространственно периодический сигнал нулевой частоты, пропускают его через систему, регистрируют амплитуду сигнала, меняют его частоту до максимальной, регистрируют спектр амплитуд сигналов и определяют качество системы $2J.

Данный способ не позволяет контролировать дисперсные системы.

1601512

Цель изобретения - контроль также и дисперсных систем.

Для достижения указанной цели в спектре амплитуд сигналов фиксируют частоту, с которой амплитуда сигнала остается постоянной, и по вс личине отношения амплитуд сигналов нулевой и Фиксированной частот судят о параметрах системы. 4Q

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ, на фиг. 2 - графики функций, характеризующих амплитуду пространственно периодического сигнала. 15

Способ осуществляют с помощью устройства, состоящего из источника

1 электромагнитного излучения, которое поступает на формирователь 2 пространственно периодического сигнала с нулевой пространственной частртой, Функционально связанного с 6 1оком 3 изменения пространственной частоты и блоком 4 перемещения curt нЬла, с формирователем 2 связан передающий сформированное излучение блок 5. Передающий блок 5 направляет излучение на исследуемую дисперсную систему 6, за которой находится регистрирующий блок 7, выход которого связан с блоком 8 обработки информации, в котором сигнал усиливается и детектируется.

Способ осуществляют следующим образом.

От источника 1 пучок электромагнитного излучения поступает на Формирователь 2 пространственно периодического сигнала, где формируется сигнал с нулевой пространственной частотой. Пропускают сигнал через передающий блок 5 и систему 6 и фиксируют в плоскости регистрирующе" го блока 7 значение амплитуды сигнала с нулевой пространственной частотой, т.е. при периоде сигнала,равном бесконечности, после чего меняют пространственную частоту с помощью блока 3 до определения максимальной величины, которая выбирается в зависимости от того диапазона размеров частиц, который присутствует в испытуемой дисперсной системе.

После прохождения пространственно периодического сигнала с изменяющейся пространственной частотой через исследуемую дисперсную систему 6 регистрируют блоком 7 значения амплитуд сигнала при различных пространственных частотах путем сканирования, которое о уществляют перемещением пространственно периодического сигнала перпендикулярно направлению распространения электромагнитного излучения, Данное сканирование необходимо для того, чтобы осуществить преобразование пространственно пери" одического сигнала в электрический сигнал путем модуляции приемного элемента (на фиг. 1 отсутствует) блока 7.

После регистрации пространственно периодический сигнал, преобразованный в электрический, обрабатывается в блоке 8 путем усиления и детектирования, а затем воспроизводится в виде спектра амплитуд пространственно периодического сигнала, находящегося в функциональной зависимости от пространственной частоты сигнала.

Информацию о дисперсной системе получают путем анализа характера изменения спектра амплитуд пространственно периодического сигнала, как функции пространственной частоты, в частности, по отношению амплитуд сигналов нулевой и фиксированной частот, или путем анализа характера изменения пространственного распределения интенсивности в плоскости приемного элемента блока 7 исходя из зависимости

1(x ) H(4)c0sOK ( где х - координата в плоскости приемного элемента;

cos3x — Функция, характеризующая форму пространственно периодического сигнала в плоскости приемного элемента;

Н(4) - Функция, характеризующая амплитуду пространственно периодического сигнала,т.е. представляющая собой спектр амплитуд сигнала cos)x в

I плоскости приемного элемента, в зависимости от пространственной частоты.

Данная функция представляет собой пространственный спектр индикатриссы рассеяния исследуемой дисперсной системы.

Для монодисперсной системы функция

Н(1) равна

Н(1) = ехр -2 dva Z > л 2, 1601512

5 Ь И

1 — -(агссоз — — — !

Г 2а 2а где dv - объемная концентрация частиц в дисперсной системе, част/мкм, а - радиус частицы;

Z — толщина слоя дисперсной системы, ! ф - длина волны излучения.

Из выражения (1) следует, что

Сначала определяют радиус а из графика за исанной Функции Н()) на основании выражения (3), из которого

?а

- следует, что при ) = — Функция

Я

Н(1) не изменяется, т.е. является постоянной и выходит на прямолинейный

2а, участок в том момент, когда

10 A следовательно, по графику записанной

Функции Н(1) определяют частоту 1 на которой Н() становится постоянной, т.е. параллельной оси х, тогда

1иаН() = ехр(-!!с1ча Z) (2)

4-о

limH()) = ехр(-2 йча Z), (3)

2а где выражение (2) характеризует значение функции Н (1) ) при нулевой пространственной частоте.

Выражение (3) характеризует значение функции Н(!)) при фиксированной пространственной частоте

1=—

2а

Ъ

Поскольку величины Е и известны, а функция Н () ) записывается на воспроизводящем блоке (не показан), то концентрацию dv и размер частиц с радиусом а определяют следующим образом: ! а =—

Затем определяют концентрацию

2О частиц путем деления выражения (2) на выражение (3) с последующей подстановкой в получаемое выражение значений Z, )! и значений радиуса а частицы

Йъ — 1п(Н(0)

Н()

Таким образом, введение операции фиксации частоты, с которой амплитуда сигнала остается постоянной, в совокупности с известной последовательностью операций позволяет использовать способ для контроля дисперсных систем.

1601512

Составитель В. Климова

ТехРед Л.сердюкова КоРРектоР М.Максимишинец

Редактор Л.Зайцева

Заказ 3266 Тиоаж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101