暂态变形量测之瞬时相移电子光斑干涉系统之研究-科技部工程科技.PDF

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告 暫態變形量測之瞬時相移電子光斑干涉系統之研究 研究成果報告(精簡版) 計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 99-2221-E-006-025- 執 行 期 間 ：99年08月01日至 100年10月31日 執 行 單 位 ：國立成功大學機械工程學系（所） 計 畫 主 持 人 ： 陳元方 計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：陳逸群 碩士班研究生-兼任助理人員：張書豪 碩士班研究生-兼任助理人員：郭明軒 碩士班研究生-兼任助理人員：陳志賢 報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 公 開 資 訊 ： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，2年後可公開查詢 中 華 民 國 101 年 02月 21 日 中 文 摘 要 ： 在電子光斑干涉術中，常使用相位移法，如利用壓電致動器 推動試件等，產生不同相位移之干條紋圖像，以得到較精確 之相位；因易受周遭環境影響，降低量測精準度，且不適用 於暫態變形之量測。 本研究發展一瞬時相移電子光斑干涉系統，以用於暫態變形 之量測。研究中，嘗試使用二種光斑相位計算方法:位移前後 相位相減法、及位移後四相移圖減位移前任意一相移圖法。 經由模擬比較兩種光斑相位計算法，位移前後相位相減法可 得到較準確的結果，平均誤差為0.21nm。在實驗量測部分， 在非瞬時相移實驗相位分析中，亦顯示出位移前後相位相減 法，結果亦較佳；經疊代演算處理後，相位可以完整展開。 在瞬時相移實驗中，因光斑通過不同之鏡面、分光面、或反 射面時，會造成斑點相位之改變，以致相位圖呈現錯誤；經 改變光圈大小，則可獲得較好的相位圖，然而欲做正確的相 位展開，仍需進一步研究改進。 中文關鍵詞： 電子光斑干涉術、瞬間相位移、暫態變形、相位展開 英 文 摘 要 ： The phase shifting method is usually applied to the Electronics Speckle Pattern Interferometry to obtain phases. Common phase shifting methods such as using piezoelectric actuator to move specimen, is easily affected by environmental factors and reduces the measurement precision. In this project, an instantaneous phase shifting ESPI system is developed for transient deformation measurement. Two methods to calculate the phase of