Неразрушающие методы контроля. Каневский И.Н - 30 стр.

UptoLike

58 59
людают изображение отдельных точек, яркость которых про-
порциональна величине фотоответов полупроводника на световое
воздействие в соответствующих зонах. Такой метод перспективен
для контроля интегральных схем.
Физические основы голографических методов контроля.
Голограмма получается в результате интерференции разделенного
на две части монохроматического потока излучения лазера:
рассеянного контролируемым объектом и прямого (опорного)
пучка, попадающего на фотопластинку, минуя объект. При вос-
становлении записанного на фотопластинке изображения
голограмма подсвечивается опорным лучом. В результате возни-
кают два видимых объемных изображения объекта. Принципиаль-
ные схемы голографической записи и воспроизведения показаны
на рис. 3.2.
Голограмма регистрирует как амплитудную, так и фазовую
информацию, содержащуюся в волновом фронте. При ее помощи
можно рассматривать объект с различных точек зрения, фото-
графировать изображения отдельных частей объекта. Голограммы
позволяют проводить прямые измерения размеров объектов,
находить координаты отдельных точек на поверхности, изучать
его рельеф, форму и т.д.
Голографическая интерференция служит для определения
величин деформаций, вибраций, отклонений от эталона, соизмери-
мых с длиной волны используемого лазера. Бесконтактность, высо-
кая чувствительность, возможность обследования сравнительно
больших поверхностей, дискретная или аналоговая регистрация
быстрых или медленных процессов изменения состояния КО
характерные черты голографической интерферометрии.
Принцип голографической интерферометрии состоит в
следующем. После экспонирования и фотообработки голограмму
устанавливают на место съемки, освещают лазерным пучком и
наблюдают сквозь нее объект, получивший какие-либо деформа-
ции. При этом объект наблюдается с возникающей на нем сетью
интерферометрических полос. Такая картина возникает за счет
интерференции фронтов световых волн, отраженных от объекта в
момент наблюдения и восстановленных с голограммы опорным
пучком. Интерферометрические полосы являются геометрическим
местом точек равных перемещений. Часто метод голографической
интерферометрии реализуется таким образом, что на одну и ту же
пластинку двумя экспозициями записываются последовательно
голограммы от объекта, находящегося в исходном и исследуемом
состоянии. При этом суммарная экспозиция должна находиться в
пределах линейного участка характеристической кривой фото-
эмульсии [9].
Практическое применение голографических методов не-
разрушающего контроля требует поддержание механической ста-
бильности объекта контроля с высокой точностью во время экс-
понирования голограммы, поэтому голографические установки
должны иметь высокую степень виброзащиты. Для сокращения
времени экспозиции целесообразно применение лазеров большой
мощности.
Регистрирующие среды, применяемые для фиксации голо-
грамм, должны иметь высокую пространственную разрешающую
способность (порядка 3000-4000 линий на 1мм). Данное требова-
ние противоречит условию высокой энергетической чувствитель-
ности фотоэмульсии, поэтому материалы, используемые в голо-
графии, отличаются низкой светочувствительностью (порядка 0,01
Рис. 3.2. Схема записи (а) и воспроизведения (б)
голографических изображений: 1 лазер; 2 микрообъектив;
3 коллиматор; 4 зеркало опорного луча; 5 контролируемый объект;
5' и 5'' мнимое и действительное изображение объекта;
6 голограмма; 7 лучи дифракции нулевого порядка
людают изображение отдельных точек, яркость которых про-                        Голографическая интерференция служит для определения
порциональна величине фотоответов полупроводника на световое              величин деформаций, вибраций, отклонений от эталона, соизмери-
воздействие в соответствующих зонах. Такой метод перспективен             мых с длиной волны используемого лазера. Бесконтактность, высо-
для контроля интегральных схем.                                           кая чувствительность, возможность обследования сравнительно
      Физические основы голографических методов контроля.                 больших поверхностей, дискретная или аналоговая регистрация
Голограмма получается в результате интерференции разделенного             быстрых или медленных процессов изменения состояния КО –
на две части монохроматического потока излучения лазера:                  характерные черты голографической интерферометрии.
рассеянного контролируемым объектом и прямого (опорного)                        Принцип голографической интерферометрии состоит в
пучка, попадающего на фотопластинку, минуя объект. При вос-               следующем. После экспонирования и фотообработки голограмму
становлении записанного на фотопластинке изображения                      устанавливают на место съемки, освещают лазерным пучком и
голограмма подсвечивается опорным лучом. В результате возни-              наблюдают сквозь нее объект, получивший какие-либо деформа-
кают два видимых объемных изображения объекта. Принципиаль-               ции. При этом объект наблюдается с возникающей на нем сетью
ные схемы голографической записи и воспроизведения показаны               интерферометрических полос. Такая картина возникает за счет
на рис. 3.2.                                                              интерференции фронтов световых волн, отраженных от объекта в
                                                                          момент наблюдения и восстановленных с голограммы опорным
                                                                          пучком. Интерферометрические полосы являются геометрическим
                                                                          местом точек равных перемещений. Часто метод голографической
                                                                          интерферометрии реализуется таким образом, что на одну и ту же
                                                                          пластинку двумя экспозициями записываются последовательно
                                                                          голограммы от объекта, находящегося в исходном и исследуемом
                                                                          состоянии. При этом суммарная экспозиция должна находиться в
                                                                          пределах линейного участка характеристической кривой фото-
                                                                          эмульсии [9].
          Рис. 3.2. Схема записи (а) и воспроизведения (б)                      Практическое применение голографических методов не-
     голографических изображений: 1 – лазер; 2 – микрообъектив;           разрушающего контроля требует поддержание механической ста-
  3 – коллиматор; 4 – зеркало опорного луча; 5 – контролируемый объект;
                                                                          бильности объекта контроля с высокой точностью во время экс-
          5' и 5'' – мнимое и действительное изображение объекта;
           6 – голограмма; 7 – лучи дифракции нулевого порядка            понирования голограммы, поэтому голографические установки
                                                                          должны иметь высокую степень виброзащиты. Для сокращения
                                                                          времени экспозиции целесообразно применение лазеров большой
      Голограмма регистрирует как амплитудную, так и фазовую              мощности.
информацию, содержащуюся в волновом фронте. При ее помощи                       Регистрирующие среды, применяемые для фиксации голо-
можно рассматривать объект с различных точек зрения, фото-                грамм, должны иметь высокую пространственную разрешающую
графировать изображения отдельных частей объекта. Голограммы              способность (порядка 3000-4000 линий на 1мм). Данное требова-
позволяют проводить прямые измерения размеров объектов,                   ние противоречит условию высокой энергетической чувствитель-
находить координаты отдельных точек на поверхности, изучать               ности фотоэмульсии, поэтому материалы, используемые в голо-
его рельеф, форму и т.д.                                                  графии, отличаются низкой светочувствительностью (порядка 0,01

                                   58                                                                   59