實時全息干涉計量術簡稱實時法，又稱即時法。具有實時、全場、靈敏、非接觸、非破壞、精度高等特點。
基本介紹
- 中文名：實時法
- 外文名：realtime holography
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基本原理
用全息照相記錄物體未變形時的散射光的波陣面。將全息底片顯影，就得到全息圖。若把全息圖放在原來曝光時的位置並精確復位，再用拍攝時的參考光照射它，就能再現物體原來發射的光波波陣面。這時，如果物體仍處於原來的位置，用雷射照明時，由全息圖再現的光波波陣面，將和物體的散射光的波陣面完全重疊，值得注意的是，由全息圖再現的光波波陣面是已固定在全息圖中的“死”波陣面；而直接由物體散射的物光，其波陣面卻隨物體的變形(有位移或有應力）而變化，因而是一種“活”的波陣面。如果物體的變形很微小，則由於這兩個波陣面相互干涉的結果，將產生一組干涉條紋圖。物體表面位移每有變化，可變的波陣面即隨著改變，便可觀察到干涉條紋圖的變化。因此,通過觀察表征物體的變形或位移的干涉條紋圖的變化，可實時觀察到物體出現的任何微小的變化。
特點
具有實時、全場、靈敏、非接觸、非破壞、精度高等特點。
實時全息干涉法的優點是利用一張全息照片可以重複觀測物體變化的過程。如果一次觀測不清楚，還可以再來一次。缺點是底片的楮確復位比較困難。但在大多數情況下，用此法與雙曝光全息干涉法相互補充，可節省大量的時間和底片。
具體實現原理
如圖1所示，雷射束經分束鏡後分成兩路, 反射的為參考光束, 經M1反射後再經透鏡L1擴束, 經針孔後以Ur 的參考光束射向全息底片H。另一路光束鏡光束鏡組LO 後準直, 以UO 物光束照明工件O , 最後射向全息底片H, 在H 位置形成被測物表面反射的全息圖。全息圖經顯影后正確復位, 在觀察屏S 上可以實時觀察干涉條紋, 干涉條紋的對比度C 可用下式表示:
式中, K = exp（iφ/λR）; ρ為物光與參考光光強之比;σ為表面粗糙度的均方根植; Φ為物光與參考光的位相差; R 為被測表面中心至觀察屏S 的距離。
用電視攝像機或光電掃描測出干涉條紋的強度分布, 求出輸出光強的極大值與極小值, 則可以用
C = ( Imax - Imin )/( Imax + Imin) 求出對比度C, 然後用式(1)計算出表面粗糙度的均方根值R。式(1) 是在假設光源具有良好的空間與時間相干性的條件時得出的對比度與表面粗糙度的關係式。實際套用中, 在表面粗糙度的均方根值在0.05μm～ 0.8μm 範圍時, 式(1) 有較高的準確度。由於實時法是一種單波長的測量, 其缺點是粗糙度的均方根值R 必須小於所採用的波長, 這樣就限制了這種方法的適用範圍。為了克服這個缺點, 張曉青等提出了雙波長全息干涉術( two-wavelength holographic interferometry, 稱簡TW H I) , 它是實時法的一種擴展形式。由於雙波長全息干涉術利用雷射器發出兩個或兩個以上不同的波長對物體拍攝全息干涉圖, 相當於用一個等效波長
對物體進行干涉測量, 故擴大了測量範圍。
