Добрый день! Стоит задача измерять амплитуду ультразвуковых колебаний поверхности (торец УЗ преобразователя) Амлитуды в ределах 1-100мкм, частоты колебаний - 20...100 кГц. Точность +/- 1мкм После поисков оформилась схема интерферометра для этих целей: http://lasers.org.ru/forum/attachme...3/?temp_hash=3f88ea9867c74d29b0706bb15e6de9f9 1) Как я предполагаю, необходимо посчитать кол-во экстремумов , измеренных фотодатчиком за период Т УЗ колебаний, разделить на 4 и умножить длину волны ЛД. Прав ли я? 2) Будет ли работать даный метод с а) ЛД от ДВД б) лазерной указкой (ученые сказали, что нужен "одночастотный лазер"..) 3) исходя из устройства считывания СД/ДВД: http://lasers.org.ru/forum/attachme...4/?temp_hash=3f88ea9867c74d29b0706bb15e6de9f9 можна ли модифицировать узел считывания для постройки интерферометра?: http://lasers.org.ru/forum/attachme...5/?temp_hash=3f88ea9867c74d29b0706bb15e6de9f9 Спасибо за ответы!
возьми лазер, и посмотри получатся ли диф. кольца.. кажись указки их не дают..- нужен гелий-неон. Гм.. "за период УЗ колебаний" 100кГц- фотодатчик с таким быстродействием как-то не валяется под рукой.. P.S.вроде на интерферометрах даже "наколенке" получали четвертьволновую точность.
Идея осуществима, НО появляется ряд вопросов: 1. каковы реальные размеры этого самого торца? Это к тому, какого поперечного размера должен быть пучок и как его правильно коллимировать; 2. какова шероховатость поверхности, на которую приходит пучок? Если это не плоское зеркало , а шероховатая матовая керамика, то могут быть всяческие проблемы. Надо посветить на неё реальным пучком и посмотреть, чего получится. Если пучок побъёт спеклами, то надо думать, чего же делать дальше; 3. при амплиде колебаний 100 мкм выбор лазера особой роли не играет. Такую длину когерентности дат даже говённый полупроводниковый лазер. Надо просто тщательно уравнять длины плеч интерферометра. Есть такая старинная оптическая забава - съюстировать интерферометр Майкельсона в белом свете. Если в белом свете есть интерференция, то при оговоренных смещениях она будет и с любым лазером; 4. не знаю ни хрена об УЗ. Если при возбуждении оного излучателя наряду со смещением имеется и наклон торца, то дело плохо. Картинка будет сильно искажаться.
Фотодиоды, фототранзисторы имеют достаточное быстродействие (напр. для ФД-7К пост. времени ~10^-7 с., что дает быстродействие ~1-10 MHz).
1. торец преобразователя обычно имеет диаметр 2-30мм 2. поверхность может быть шлифованой, матовой. допускается наклейка зеркала на торец для измерений 4. торец совершает поршневые колебания - наклона нет Пример УЗ преобразователя, рабочая частота 22 кГц:
Может можно без интерферометров, а просто под углом направить луч лазера на преобразователь и смотреть отражение 2-х секторным фотоприемником?
в общем мое скромное мнение: речь идет об амплитуде - Тогда выходной сигнал с фотоприемника вроде как будет: несущая- частота УЗ, модулированная частотой, прямо пропорциональной числу полупериодов длинны волны лазера, "уложеных" на макс. амплитуду колебаний. - и задача сводится к ее измерению - проще простого. Ваши мнения? зы- торец должен быть зеркальный.
Приблизительно я так и думал: в первом приближении посчитать с помощью осциллографа количество экстремумов сигнала ФД за время кратное периоду УЗ колебаний, что я пытался коряво изобразить на первом рисунке в правом углу. Буду пробовать на практике, о результатах доложу
Да, такое решение действительно много проще интерферометра. Решение успешно применяется в атомно-силовой зондовой микроскопии. При этом смещение балки кантилевра измеряетя с точностью до единиц нм при диапазоне 2 мкм, например. Здесь и точность, и диапазон измерения другие. Но разрешающая способность - такая же. Надо считать, пробовать.
