【2017年整理】三激光衍射测量技术.pptVIP

激光测量技术Laser Measurement Technology;第三章 激光衍射测量技术 ;二、单缝衍射测量;被测物尺寸改变;例：;;三 、圆孔衍射测量;1、间隙测量法;(1) 绝对测量法;测量应变装置:;2、反射衍射测量法;有 ;特点：;3.分离间隙法;P2点出现暗条纹的条件： ;当k1=k2时;4、互补测量法;细丝,薄带可进行衍射测量:;5.爱里斑测量法;6.衍射频谱检测法;1.傅里叶变换检测法 直接利用透镜的傅里叶变换特性，用光电探器 探测物体的频谱，对信号进行分析和处理、然后判 定是否有缺陷。;2. 二次傅里叶变换检测法 利用透镜衍射的二次傅里叶变换。获得被检缺 陷的像，用目视或光电检测直接判定缺陷大小以及 缺陷的位置。;一、构成各种物理量的传感器;二、薄膜材料表面涂层厚度测量;此类微小间隔测量装置还可以用于旋转轴的径向跳动、圆棒直径的变化和圆柱度等的静态和动态测量;三、全长剖量测量;四、位移和间隔的远离测量;五、振动的测量;六、直径和薄带宽度测量;为避免CCD探测器饱和，扩大CCD动态范围，将零级条纹挡去。;暗点识别：为得到精确的测量结果必须对信号衍射图样进行精确的识别，包括以下两方面： ( 1) 能自动识别出一帧CCD 信号衍射图样中暗点的个数; ( 2) 能精确地定位每个暗点对应的位置;;由于很多不确定因素的存在, 使得待识别的信号在局部区域内不是光滑连续的。直接采用上面的算法将导致识别失败, 为此改进算法如下: ( 1) 采用中值滤波对信号作平滑处理; ( 2) 用滑动窗口内信号的平均值来代替单点值扫描衍射图样; 采用非线性中值滤波的目的在于消除信号中尖峰干扰(主要由量化引入) , 保证局部范围内信号的平滑, 但必须合理选择滤波器的宽度否则达不到目的。用滑动窗口内信号的平均值来代替单点值扫描识别衍射图样, 可以消除信号小范围波动对识别的影响，增强暗点识别的可靠性。;( 1) 衍射图样的分布符合一定的数学关系; ( 2) 精确的暗点位置必定在已得到的粗略暗点位置附近; ( 3) 粗略暗点附近的原始数据在统计意义上包含着暗点真正位置的信息;;2.薄带宽度测量;3.转镜扫描式激光测径仪;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;4.狭缝扫描式激光测径仪;七、红细胞激光衍射测量;*;当颗粒尺寸较大（至少大于 2 倍波长）， 并且只考虑小角散射 （散射角小于 5°）时，散射光场也可用较简单的夫琅禾费衍射理论近似描述。 ;由发射、接收和测量窗口等三部分组成;接收器由傅立叶透镜和光电探测器阵列组成;尽管散射光的强度分布总是中心大，边缘小，但是由于探测单元的面积总是里面小外面大，所以测得的光能分布的峰值一般是在中心和边缘之间的某个单元上。当颗粒直径变小时，散射光的分布范围变大，光能分布的峰值也随之外移。所以不同大小的颗粒对应于不同的光能分布，反之由测得的光能分布就可推算样品的粒度分布。;德国Sympatec采用了8 组不同焦距的傅立叶镜头。由于探测器的半径不变，因此焦距越小，对应的散射角越大，即能测量的粒径越小。不同焦距的透镜对应于不同的测量范围。;优点：最大接收角不受傅立叶镜头口径限制;优点：将大角探测器分布在以测量窗口和环形探测器中心之间的光轴为直径的球面上，从而极大地改进了大角探测器上散射光的聚焦精度。;优点：增加了后向散射光（90o的散射光）接收机构的透镜后傅立叶结构。扩展了散射角接收范围，以扩展粒度???试下限。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;改动：增加一束斜入射、短波长（蓝光）的照明光束;双镜头结构的作用和传统的双镜头一样。三光束中光束 1 为主入射光，作用如同传统的照明光，光束 2 用以扩大前向散射光的出射角，光束 3 用以扩大后向散射光的出射角盲区。;改进：增加PIDS测量技术;优点：能有效补偿由于激光内在的偏振模式竞争引起的大角散射光的不稳定，提高了对亚微米颗粒测量的精度。;为了突破大角散射光在测量窗内的全反射制约而设计的。在此入射光仍为一束，小角散射光仍从窗口的平行平面出射，而大角散射光从梯形玻璃的斜面出射。当斜面的斜角适当时，即便大至90o的散射光，也能从窗口出射。采用这种技术后，仪器对大角散射光的接受能力与三光束结构完全相同，但仪器结构更加简洁，可靠性也将大大提高（由于用两块无源的玻璃代替