ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИЙ И ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА ФЛУКТУАЦИЙ ИНТЕНСИВНОСТИ РАССЕЯННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Научно-прикладной центр “ПолиТехнологии”, г. Сосновый Бор, Ленинградская обл.

E-mail: vibronnikov@inbox.ru

В работе с применением дифракционной модели рассеяния излучения на шероховатой поверхности показана возможность расширения области применения временных флуктуаций интенсивности излучения, рассеянного вибрирующей поверхностью (динамической спекл-картины). Установлено, что характеристики временного частотного спектра неоднородностей интенсивности позволяют измерять не только частоту и амплитуду вибраций, но и шероховатость поверхности. Приводятся экспериментальные результаты измерений параметров вибраций и шероховатости с использованием лазерного излучения с длиной волны 0,63 мкм.

Ключевые слова: шероховатость поверхности, дифракционная модель рассеяния, динамическая спекл-картина.

Коды OCIS: 240.0240, 050.0050

УДК 621.373.826

Поступила в редакцию 26.03.2009

Measuring the parameters of vibrations and surface roughness, using the frequency spectrum of the intensity fluctuations of scattered radiation

. N. Bronnikov and M. M. Kalugin

ЛИТЕРАТУРА

1. Бронников В.И. Измерение скорости объекта // Патент СССР № 1483380. 1987.

2. Артемов А.А., Бронников В.И., Пасункин В.Н., Петрыкин В.С., Прилипко А.Я. Измерение скорости газового потока в камере проточного лазера низкого давления при помощи динамической спекл-структуры // Оптический журнал. 1994.

№ 10. С. 27–30.

3. Бронников В.И., Прилипко А.Я. Измерение шероховатости поверхности // Патент СССР № 1775601. 1990.

4. Takai N., Asakura T. Dynamic Statistical Properties of Vibrating Laser Speckle in Diffraction field // Appl. Opt. 1978. V. 17. № 23. P. 3785–3793.

5. Puttappa J., Joenathan C., Khorana B.M. Measuring of vibration parameters by scattering of laser radiation // Патент США № 7123363. 2004.

6. Bronnikov V.I. Spatial Structure of Radiation, Scattered Rough Surface, and Dependence of Performances of Dynamic Speckle on Size of Roughness // Proc. SPIE. 2007. 65940L. V. 6594. P. 183–193.

7. Bronnikov V.I. Diffractive model of scattering by a rough surface // Proc. of the intern. conf. Days on Diffraction 2007. St. Petersburg, Russia. P. 26–30.

8. Исакович М.А. Рассеяние волн от статистически шероховатой поверхности // ЖЭТФ. 1952. Т. 23. № 3(9). С. 305–314.

Полный текст

This paper uses a diffraction model of radiation scattering on a rough surface to show that it is possible to expand the region of use of the temporal intensity fluctuations of radiation scattered by a vibrating surface (a dynamic speckle pattern). It is established that the characteristics of the temporal frequency spectrum of the intensity inhomogeneities make it possible to measure not only the frequency and amplitude of the vibrations, but also the surface roughness. Experimental results of measurements of the parameters of the vibrations and roughness are presented, using laser radiation with wavelength 0.63μm.