Xreferat.com » Рефераты по науке и технике » Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов

ЛАЗЕРНЫЙ СПЕКЛ v КОРРЕЛЯТОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ.

к. ф.-м. н. Пресняков Ю.П.

СВЕДЕНИЯ ОБАВТОРЕ

Схема коррелятора показана на рис 1 , где 1 v гелий неоновый лазер, 2 v мотовое стекло , 3,5 v объективы, 4 v спекл v транспарант, 6 v фотодетектор, 7 v цифровой осциллограф или компьютер. Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов Рис. 1 (33KB)
Схема коррелятора.

При освещении шероховатой поверхности или матового стекла ?но просвет¦ при когерентном источнике освещения распределение интенсивности излучения является случайной функцией координат /1/. Подробное описание этого эффекта рассмотрено во многих публикациях, наиболее полное приведено, на мой взгляд , в работе /2/. Существенной характеристикой спекл-эффекта является интервал корреляции интенсивности определяемой формулой:

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов (1)

которую можно найти в книгах по теории случайных процессов. Наиболее полное изложение и близкое к оптическим явлениям представлено в фундаментальной монографии /3/.

Как показано в цитированных выще источниках, интервал корреляции имеет оценку для кругового пятна лазера на поверхности:

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов

гдеЛазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов,

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов-размер луча лазера на шероховатой поверхности по уровню,

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов- рассьояние от матовой поверхности до плоскости наблюдения,

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов-длина волны лазера.

Случайные процессы, такие как коррозия, истирание в результате трения, осаждение частиц на поверхность или ее испарение и т.д. приводит к случайным изменениям микрорельефа , что служит причиной уменьшения функции корреляции (1) которая в этом случае принимает следующий вид:

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов (2)

где Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов- распределение интенсивности до начала процесса,

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов- интенсивность в момент времени после начала процесса,

Реализация метода измерения, описываемого формулой (2) осуществляется записью функции на фотопластине или в памяти компьютера и в последующем измерении светового потока интенсивностью Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессовпрошедшем фототранспорант или записью функции в памяти компьютера и вычисление функции (2).

Практическое опробование метода осуществлялось для процесса исследования осаждения паров воды на матовую поверхность стекла. Носителем информации о функции Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессовслужил негативный фототранспорант изготовленный на фотопластине Agta Gevaert, проявленной на месте экспозиции. Фотоэлектрическим детектором служил кремниевый фотодиод, с выхода которого электрический сигнал после усиления подавался на запоминающий цифровой осциллограф. На рис. 1 показана оптическая схема исследования поверхностных процессов ?на просвет¦. При исследовании непрозрачных объектов ?на отражение¦ лазер и фототранспорант находятся по одну сторону от поверхности.

Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов  Рис.2. (62KB)
Результаты экспериментов.
Скорость осаждения приведена на рис.2. Обработка Электрического сигнала выполнялась в предположении равномерной плотности вероятности распределения прироста рельефа поверхности благодаря конденсации паров. Расчетная формула получена с использованием вывода из /3/ для корреляции 4-го порядка для комплексной амплитуды световой волныЛазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов, интенсивность которойЛазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов.

Литература.

1. М. Франсон. Оптика спеклов. М., Мир, 1980.

2. Laser Specle and Related Phenomena. Edited by J.C. Dainty. Applied Physics. vol. 9. 1975. p. 123-286.

3. С.М. Рытов, Ю.А. Татарский. Введение в статистическую радиофизику. М. : Наука. 1978.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: