Пт. Мар 1st, 2024

Эта группа приборов предназначена для высокоточного измерения весьма малых расстояний. Такие приборы используются для компарирования мерных приборов, создания эталонов, высокоточного и точного смещений объектов и весьма малых скоростей перемещений.

Интерферометр – это прибор, в котором производится пространственное разделение двух световых лучей и создание между ними разности хода с целью получения интерференционной картины, по которой и определяют измеряемую величину.

В 1960 г. в качестве эталона единицы длины приняли длину волны излучения оранжевой линии изотопа криптона с массовым числом 86 (86Kr), равную 6067,8021*10-10 м. Погрешность ее воспроизведения составляет 5*10-15 м или в относительной форме – 10-8. В вакууме в 1 м укладывается 1650763,73 длин волн этого излучения.

Существуют различные схемы интерферометров (рис. 6.6).

В интерферометре Майкельсона (рис. 6.6 а) пучок лучей от источника излучения (лазера) делится полупрозрачной пластиной А на два одинаковых (1 и 2), которые под прямыми углами падают на зеркала Зи З2, отражаются от них в обратном направлении и после прохождения через пластину А (пластина В используется для компенсации разности хода лучей 1 и 2) попадают на экран. Если между пучками лучей 1 и 2 существует разность хода, то они интерферируют между собой, образуя на экране Э систему колец или полос. Перемещение полос интерференционной картины вызывается смещением одного из зеркал. При смещении зеркала на половину длины волны интерференционная картина сдвигается на одну полосу. Зная длину волны излучения и число переместившихся полос, можно определить общее смещение зеркала.

Рис. 6.6. Схемы интерферометров.

Предположим, что в качестве источника излучения используется He-Ne лазер с длиной волны 0,6328 мкм. Считаем, что точность регистрации смещения полосы равна 0,1 от расстояния между полосами. Смещение на половину длины волны, т.е. на 0,3164 мкм (0,0003164 мм) вызовет смещение на 1 полосу с точностью регистрации 0,03164 мкм = 0,00003164 мм. Пусть такое перемещение совершается за 1 с, тогда за 1 час общее смещение составит примерно 0,114 мм, за сутки – 2,7 мм. Следует отметить, что такая скорость перемещения зарегистрируется прибором весьма быстро. Т.е. оперативно можно получить информацию о состоянии объекта. Обычными методами такую информацию получить проблематично.

Интерферометр Фабри-Перо (рис. 6.6 б) содержит непрозрачное (З3) и полупрозрачное (ППЗ) зеркала. Интерференционная картина в нем создается за счет многократных переотражений входящего светового пучка. В качестве источника излучения используется He-Ne лазер.

В лазерном интерферометре (рис. 6.6 в) одно из отражающих зеркал располагается на точке или подвижном объекте вне прибора и представляет собой трипельпризму ТП (для возвращения светового пучка) в комплекте с отражающим зеркалом З5, жестко закрепленном в приборе. Световой поток от источника Л формируется телескопической оптической системой ЗТ и расщепляется элементом А на два. Первая часть излучения зеркалом Знаправляется на фотоприемное ФП и регистрирующее РП устройства по небольшому оптическому пути, а вторая часть проходит двойной путь — от прибора И до трипельпризмы ТП и обратно.

Скорость перемещения трипельпризмы ограничена инерционностью фотоприемников и составляет примерно 20 м/мин. Точность измерений весьма сильно зависит от показателя преломления воздуха. Показатель преломления требуется измерять с точностью до 10-7. Для повышения точности используют термостатированные помещения, вакуумные световоды.

С вауумным световодом изготовлен интерферометр для измерения медленных смещений земной коры, регистрации сейсмических волн, изучения осадок и деформаций фундаментов уникальных сооружений. Основной отличительной особенностью этого прибора является наличие световода, который представляет собой секцию стальных труб диаметром 60 см и длиной 3,5 м каждая. Секции соединены между собой через вакуумный уплотнитель, а внутри них создан вакуум порядка 1 Па. Вакуумный световод располагается на пути распространения световых лучей между прибором и трипельпризмой при использовании, например, схемы рис. 6.6 в. В этом случае значительное ослабление влияния атмосферы позволяет увеличить точность измерений.

В табл. 6.2 приведены характеристики некоторых интерферометров.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Обнаружен блокировщик рекламы! Пожалуйста, обратите внимание на эту информацию.

We\'ve detected that you are using AdBlock or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

У нас нет баннеров, флэшей, анимации, отвратительных звуков или всплывающих объявлений. Мы не реализовываем эти типы надоедливых объявлений! Нам нужны деньги для обслуживания сайта, и почти все они приходят от нашей интернет-рекламы.

Пожалуйста, добавьте tehnar.info к вашему белому списку блокирования объявлений или отключите программное обеспечение, блокирующее рекламу.

Powered By
100% Free SEO Tools - Tool Kits PRO