RU2007107922A

RU2007107922A - Способ и устройство для исследования поверхностных вибраций посредством перемещающегося спекл-интерферометра

Info

Publication number: RU2007107922A
Application number: RU2007107922/28A
Authority: RU
Inventors: Пол МЕЛДАЛ (NO); Пол МЕЛДАЛ; Эйольф ВИКХАГЕН (NO); Эйольф ВИКХАГЕН
Original assignee: Статоил Аса (No); Статоил Аса
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2008-09-10
Also published as: US20080316496A1; NO20071173L; RU2363019C2; GB2416835B; AU2005268667B2; CN101023377A; AU2005268667A1; CA2575951C; CN101023377B; GB2416835C; GB0417370D0; MX2007001552A; GB2416835A; WO2006013358A1; US7933003B2; BRPI0514064A; CA2575951A1

Claims

1. Способ исследования поверхности с помощью интерферометра, в котором имеется относительное перемещение между поверхностью и интерферометром, причем это перемещение имеет полную скорость V_tot, которая включает в себя поперечную или пересекающую составляющую V_t и продольную составляющую V₁, содержащий шаги, на которых: направляют объектный пучок когерентного света на измеряемое место на поверхности, посредством чего имеется относительное перемещение между поверхностью и измеряемым местом; размещают детекторную матрицу на интерферометре на линии, проходящей в общем в поперечном направлении, причем детекторы размещаются для обнаружения световых лучей с различными угловыми направлениями, представляющими различные направления чувствительности; вырабатывают опорный пучок когерентного света, который по меньшей мере частично когерентен с объектным пучком; объединяют опорный пучок с отраженным объектным пучком от поверхности, чтобы получить перекрестную интерференцию в спекл-структуре, предоставляющую информацию об относительном перемещении поверхности и интерферометра; обнаруживают с помощью детекторов спекл-структуру и структуру перекрестной интерференции; находят, какой детектор в матрице имеет нулевую или минимальную чувствительность к полной скорости V_tot перемещения, тем самым идентифицируя детектор с линией направления чувствительности, которая перпендикулярна V_tot; наблюдают изменение во времени в том из детекторов, который имеет нулевую или минимальную чувствительность, тем самым устанавливая изменение в направлении V_tot с течением времени, обусловленное изменениями в V₁; и находят временные изменения в V₁.

2. Способ по п.1, в котором объектный пучок и опорный пучок испускаются из интерферометра.

3. Способ по п.1 или 2, в котором интерферометр перемещается постоянно в поперечном направлении, а поверхность перемещается прерывисто, относительно, в направлении ином, нежели поперечное направление.

4. Способ по п.1, в котором когерентные световые пучки являются лазерными пучками.

5. Способ по п.4, в котором объектный пучок расширяют, чтобы осветить объект исследования.

6. Способ по п.1, в котором измеряемое положение является точкой иди линией на поверхности объекта исследования.

7. Способ по п.1, в котором каждый детектор в матрице состоит из линейки детекторов, проходящей в общем параллельно или в общем под прямым углом к поперечному направлению.

8. Способ по п.1, в котором детекторы принимают форму полной полевой детекторной матрицы.

9. Способ по п.1, в котором световые пучки подвергают формированию изображения посредством формирующей изображение оптики непосредственно перед обнаружением детекторами.

10. Способ по п.9, в котором формирующая изображение оптика содержит линзовую систему или искривленные зеркала.

11. Способ по п.1, в котором объектом исследования является морское дно или вращающаяся часть станка.

12. Интерферометр для исследования поверхности, где имеется относительное перемещение между поверхностью и интерферометром, причем это перемещение имеет полную скорость V_tot, которая включает в себя поперечную или пересекающую составляющую V_t и продольную составляющую V₁, содержащий: источник объектного пучка когерентного света, выполненный с возможностью направления этого объектного пучка на измеряемое место на поверхности; матрицу детекторов на интерферометре на линии, проходящей в общем в поперечном направлении, причем детекторы размещаются для обнаружения световых лучей с различными угловыми направлениями, представляющими различные направления чувствительности; источник опорного пучка когерентного света, выполненный с возможностью вырабатывать опорный пучок, который, по меньшей мере, частично когерентен с объектным пучком, при этом источник опорного пучка выполнен с возможностью объединения опорного пучка с отраженным объектным пучком от поверхности, чтобы получить перекрестную интерференцию в спекл-структуре, предоставляющую информацию об относительном перемещении поверхности и интерферометра, при этом детекторы выполнены с возможностью обнаруживать спекл-структуру и структуру перекрестной интерференции; средство для нахождения, какой детектор в матрице имеет нулевую или минимальную чувствительность к полной скорости V_tot перемещения, тем самым идентифицируя детектор с линией направления чувствительности, которая перпендикулярна V_tot; средство для наблюдения изменения во времени в том детекторе, который имеет нулевую или минимальную чувствительность, тем самым устанавливая изменение в направлении V_tot с течением времени, обусловленное изменениями в V₁; и средство для нахождения временных изменений в V₁.

13. Интерферометр по п.12, в котором каждый детекторный элемент содержит линейку отдельных детекторов.

14. Интерферометр по п.13, в котором эта линейка параллельна или поперечна поперечной детекторной.

15. Интерферометр по п.13, в котором детекторы содержат полную полевую детекторную матрицу.

16. Интерферометр по п.12, включающий в себя формирующую изображение оптику перед линейкой детекторов.

17. Интерферометр по п.16, в котором формирующая изображение оптика содержит формирующий изображение объектив, линзовую систему или искривленные зеркала.